Wprowadzenie ultradźwiękowego spawania tworzyw sztucznych

Spawanie ultradźwiękowe przyjmuje technologię spawania plastikowego ultradźwiękowego, która przekształca energię elektryczną o wysokiej częstotliwości w energię wibracyjną mechaniczną za pomocą przetworników ultradźwiękowych, a następnie przekazuje energię wibracji mechanicznej na głowicę spawalniczą, zmieniając amplitudę za pomocą urządzenia banerowego. Gdy głowica spawalnicza zbliża się do powierzchni przetworzonego produktu, fale ultradźwiękowe są automatycznie generowane, powodując wibracje o wysokiej częstotliwości mikro amplitudy na powierzchni przetworzonego produktu. Tarcie z powierzchnią przetworzonego produktu przekształca go w ciepło, topiąc przetworzony produkt przed spawaniem. Ze względu na operację spawania plamki spawanie jest stosunkowo doskonalsze i można uzyskać różne efekty spawania przez wymianę głowicy spawalniczej.

Co to jest ultradźwięki?

Od śpiewu ptaków po krzyki potłuczonego szkła - dźwięki to nie tylko to, co możemy usłyszeć z naszymi uszami. Jest generowany przez mechaniczne wibracje obiektu. Występuje nie tylko w powietrzu, ale także w każdym elastycznym pożywce, w tym gazach, cieczy i ciał stałych.

Fale ultradźwiękowe są przykładem tego, jak ludzie nie słyszą wszystkich rodzajów dźwięku. Fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości są stosowane w przemyśle i medycynie, których nie można usłyszeć.

Fale dźwiękowe są klasyfikowane według ich częstotliwości (liczba fali na sekundę). Na przykład zakres ultradźwięków wynosi od 20 kHz do 1 GHz. Spawanie ultradźwiękowe wykorzystuje częstotliwości od 20 kHz do 70 kHz. Najniższy zasięg może być nadal słyszany przez ludzkie uszy. Wynika to z faktu, że zakres dźwięku słyszalnego (przynajmniej dla ludzi) wynosi tylko 16 Hz do 20 kHz. Co najwyżej oscylacje przekraczające tę wartość są uważane za wibracje.

Jak działa spawanie ultradźwiękowe?

Kiedy wibracje ultradźwiękowe uderza w materiał (taki jak plastik), łańcuchy molekularne zaczynają oscylować. Cząsteczki zaczynają się poruszać i ocierały się o siebie. To generuje energię (znaną jako ciepło cierne). W przypadku materiałów termoplastycznych proces ten może spowodować, że zaczną topić. Spawanie ultradźwiękowe wykorzystuje tę zasadę. Po krótkim czasie utrzymywania pod dodatkowym ciśnieniem różne materiały (elementy) można spać na poziomie molekularnym w obszarze połączenia.

Do czego nadaje się spawanie ultradźwiękowe?

Spawanie ultradźwiękowe występuje w ciągu kilku sekund bez potrzeby narzędzi pomocniczych, takich jak kleje lub śruby. Fale ultradźwiękowe służą do produkcji opakowań, części samochodowych, zabawek i innych, na przykład, poprzez:

1. Połącz części formowane wtrysku (takie jak zabawki)
2. Wbudowane błony (takie jak błony filtracyjne stosowane w elementach medycznych)
3. Integrowanie skóry, tkanin i tkaniny (takie jak filtry powietrza w samochodach)
4. Układaj różne rodzaje materiałów razem (np. W przypadku poduszek powietrznych)
5. Użyj technologii formowania, aby utworzyć łączniki dopasowania kształtu (takie jak styki magnesu w ładowarkach)
6. Gniazdo i magnes i magnes EG (EG Encapsuted Magnet do czujników aktywacji)

Ultradźwiękowy system spawania

Kompletny system spawania ultradźwiękowego składa się z różnych komponentów. Aktywne komponenty generują wibracje, transmitują wibracje i nakładają je do połączeń spawanych. Komponenty pasywne pochłaniają siłę generowaną i naprawiają komponenty w odpowiedniej pozycji, szczególnie na połączeniach spawalniczych, w których elementy podtrzymujące są połączone ze sobą.

Komponenty:

Generator ultradźwiękowy

Otwarcie ultradźwiękowe

Ultradźwiękowy pręt amplitudy

Ultradźwiękowa głowa narzędzia

Połączenie przetworników, prętów amplitudowych i generatorów ultradźwiękowych tworzy tak zwany stos.

Technologia procesu: zasada skupienia energii

Aby dokładnie stopić komponenty, konieczne jest skoncentrowanie energii drgań w jednym punkcie. Nazywa się to skupieniem energii. Ten konkretny punkt jest miejscem, w którym rozwój ciepła jest najsilniejszy i następuje topienie - stosowane do zdefiniowania procesów spawania o niskiej energii.

Rodzaje skupienia energii

Wszystko jest kwestią kształtu: aby skoncentrować energię wibracyjną we właściwym punkcie, geometryczny kształt części lub narzędzi, które należy spawać, należy odpowiednio zaprojektować. W celu ogniskowania integracji komponentów dyrektorzy energii (EDS) skupiają energię na samym materiale. Do geometrii narzędzia kształt narzędzia jest odpowiedni do określonych aplikacji.

Jakie materiały można spać za pomocą fal ultradźwiękowych?

Ogólnie rzecz biorąc, większość materiałów termoplastycznych (tworzywa sztuczne, które można uformować po podgrzaniu) można spać za pomocą fal ultradźwiękowych. Im mocniejszy materiał, tym lepiej. Oprócz tworzyw sztucznych różne metale nieżelazne, takie jak glin, nikiel, mosiądz i miedź, są również odpowiednie do spawania ultradźwiękowego.