Структурни састав ултразвучног апарата за заваривање пластике
Опрема за ултразвучно заваривање састоји се од пресе, генератора, претварача, сирене, главе за заваривање и алата за подупирање делова.
1 Ултразвучни генератор
Функција ултразвучног генератора је претварање напона фреквенције снаге (50 Хз или 60 Хз) у напон ултразвучне фреквенције. Микропроцесор контролише циклус заваривања и кориснику враћа корисничке информације о заваривању путем корисничког интерфејса. Кориснички интерфејс такође омогућава руковаоцу да унесе потребне параметре заваривања.
Ултразвучни заваривач пластике
2 Стезник за заваривање / систем акустичне енергије Стезник за заваривање пружа ултразвучне механичке вибрације, које се углавном састоје од три дела: претварача, сирене и главе за заваривање, а фиксира се на пресу за заваривање у средини рога. Комплет за заваривање је резонатор донекле сличан угаоници. Резонантна фреквенција комплета за заваривање мора се уско подударати са фреквенцијом електричног сигнала из генератора (са разликом мањом од 30 Хз).
2.1 Претварач
Инверзни пиезоелектрични ефекат претвара напон ултразвучне фреквенције од генератора у ултразвучне механичке вибрације исте фреквенције. Састоји се од неколико пиезоелектричних керамичких лимова који су стиснути између два метална (обично титанијумска) блока. Између лимова налази се танка метална плоча која формира електроде. Када се синусоидни електрични сигнал доведе до претварача преко електроде, пиезоелектрични слој се шири и скупља, производећи аксијално кретање од врха до врха од 15-20 μм. Претварач је прецизни уређај и њиме треба руковати пажљиво.
2.2 Рог
Рог има две функције. Његова главна функција је појачавање механичких вибрација генерисаних на крају претварача и пренос вибрација на главу за заваривање. Друга функција је обезбеђивање положаја комплета за фиксирање на преси за заваривање. Када се ултразвучна енергија примени на претварач, труба се такође шири и скупља. Као и остали делови у комплету за заваривање, сирена је уређај за подешавање, па такође мора да резонира на одређеној фреквенцији како би се ултразвучна енергија пренела са претварача на главу за заваривање. Да би ефикасно функционисао, сирена мора бити полуталасне дужине или цео број вишекратник полуталасне дужине ултразвучног таласа у свом производном материјалу. Генерално пола таласне дужине.
2.3 Глава за заваривање
Глава за заваривање је део комплета за заваривање који даје енергију деловима који се заварују. Попут трубе, глава за заваривање је такође уређај за подешавање, а механичко појачање је такође обезбеђено у већини примена. Дужина главе за заваривање мора бити полуталасна дужина или полуталасна дужина ултразвучног таласа у производном материјалу
Цео број вишеструк од. Ово осигурава да крај главе за заваривање има довољну амплитуду за постизање заваривања. Амплитуда је обично 30 ~ 120 μм. Дизајн делова који се заварују и спој спаја одређује величину и стил главе за заваривање. Облик главе за заваривање је веома важан, јер стрес изазван аксијалним ширењем и стезањем главе за заваривање може проузроковати пуцање при великој амплитуди. У неким применама глава за заваривање се обрађује са више аксијалних утора. Ово омогућава да максимална амплитуда буде у уздужном смеру. Крај главе за заваривање преноси ултразвучну енергију на делове који се заварују. Крајеви треба да буду посебно дизајнирани да одговарају деловима како би се осигурао максималан пренос енергије између главе за заваривање и делова. Обично се крај главе за заваривање прави у профил који одговара контури дела.
Да би се спречило утискивање и смањило хабање, алуминијум мора бити обложен никлом или хромом. Када је потребна отпорност на удар или отпорност на хабање и када се заваривање пуни пластичним или уграђеним металним уметцима, потребне су челичне главе за заваривање. Челична глава за заваривање има малу чврстоћу на замор и користи се само у приликама мале амплитуде. Сложени делови, делови посебног облика или велике величине обично захтевају композитне главе за заваривање (главе за заваривање дете-жена). Тренутно је основна глава за заваривање израђена од алуминијума, титана или челика, а секундарне главе за заваривање повезане су са основном главом за заваривање и воде енергију.
3 Притисните
Преса се користи за фиксирање комплета за заваривање и примену силе потребне за заваривање. Састоји се од основе за причвршћивање учвршћења и ваздушног цилиндра за примену силе. Преса је опремљена манометром и регулационим вентилом за подешавање силе заваривања. Треба напоменути да специфични манометар подешен на ултразвучној опреми за заваривање није нужно једнак сили заваривања коју пружа други заваривач са истим манометром. Сила заваривања треба калибрирати манометром како би се директно упоредила сила заваривања између различитих заваривача. На преси се налази и вентил за контролу протока за подешавање брзине главе за заваривање која се приближава делу који треба заварити. Нека опрема за заваривање користи систем електромагнетног притиска за замену традиционалног цилиндра, који може боље контролисати приближавајућу брзину, што је корисно код заваривања малих или прецизних делова.
4 Алат за подршку
Подлога за штампу фиксира алат који подржава делове током процеса заваривања. Алат за потпору је специјално дизајниран да спречи померање доњег дела приликом ултразвучног наношења. Обично се обрађује у облик који се у потпуности подудара са површинском контуром дела. Растезни елементи се крећу од једноставних до сложених, у зависности од дизајна делова. Доњи делови морају бити чврсто постављени и ослоњени. Учвршћивач или основа морају бити подесиви како би се осигурало да је део окомит на главу за заваривање. Арматура се може обрадити из више материјала. Нерђајући челик је најбољи избор јер се лако обрађује и полира. Посебни уређаји се сада могу обрађивати директно путем ЦАД података. Већи, сложени, чудног облика или мали шаржни делови обично се стежу ливењем меког полиуретана.
