Uvođenje ultrazvučnog plastičnog zavarivanja
Ultrazvučno zavarivanje prihvaća ultrazvučnu plastičnu tehnologiju zavarivanja koja pretvara visokofrekventnu električnu energiju u mehaničku vibracijsku energiju putem ultrazvučnih pretvarača, a zatim prenosi mehaničku vibracijsku energiju u glavu zavarivanja promjenom amplitude putem banerskog uređaja. Kada se glava zavarivanja približi površini obrađenog proizvoda, automatski se generiraju ultrazvučni valovi, uzrokujući mikro amplitudu visokofrekventne vibracije na površini prerađenog proizvoda. Trenje s površinom prerađenog proizvoda pretvara ga u toplinu, rastopivši obrađeni proizvod prije zavarivanja. Zbog mjesta zavarivanja, zavarivanje je relativno savršenije, a različiti efekti zavarivanja mogu se dobiti zamjenom glave zavarivanja.
Što je ultrazvuk?
Od cvrketa ptica do vriska slomljenog stakla - zvukovi nisu samo ono što možemo čuti s ušima. Generira se mehaničkom vibracijom objekta. To se događa ne samo u zraku, već i u svakom elastičnom mediju, uključujući plinove, tekućine i krute tvari.
Ultrazvučni valovi su primjer kako ljudi ne mogu čuti sve vrste zvuka. Zvučni valovi visoke frekvencije koriste se u industriji i medicini, što se ne može čuti.
Zvučni valovi klasificirani su prema njihovoj frekvenciji (valni broj u sekundi). Na primjer, raspon ultrazvuka je od 20 kHz do 1 GHz. Ultrazvučno zavarivanje koristi frekvencije u rasponu od 20 kHz do 70 kHz. Najniži raspon i dalje se čuje ljudskim ušima. To je zato što je raspon zvučnog zvuka (barem za ljude) samo 16 Hz do 20 kHz. Oscilacije koje prelaze ovu vrijednost najviše se smatraju vibracijama.
Kako funkcionira ultrazvučno zavarivanje?
Kad ultrazvučna vibracija udari u materijal (poput plastike), molekularni lanci počinju oscilirati. Molekule se počinju kretati i trljaju jedni o drugima. To stvara energiju (poznatu kao toplina trenja). Za termoplastične materijale, ovaj postupak može uzrokovati da se počnu topiti. Ultrazvučno zavarivanje koristi ovaj princip. Nakon kratkog vremena držanja pod dodatnim pritiskom, razni materijali (komponente) mogu se zavariti na molekularnoj razini u području povezivanja.
Za što je prikladno ultrazvučno zavarivanje?
Ultrazvučno zavarivanje događa se u roku od nekoliko sekundi bez potrebe za pomoćnim alatima kao što su ljepila ili vijci. Ultrazvučni valovi koriste se za proizvodnju pakiranja, automobilskih dijelova, igračaka i još mnogo toga, na primjer, kroz:
1. Spojite dijelove oblikovanih ubrizgavanjem (poput igračaka)
2. Ugrađene membrane (kao što su filtrirane membrane koje se koriste u medicinskim komponentama)
3. Integriranje kože, netkane tkanine i tekstila (poput filtera za zrak u automobilima)
4. Sklapajte različite vrste materijala zajedno (poput zračnih jastuka)
5. Upotrijebite tehnologiju formiranja za stvaranje priključaka u obliku oblika (poput magnetnih kontakata u punjačima)
6. Counterhead utičnica i magnet (npr. Inkapsulirani magnet za aktiviranje senzora)
Ultrazvučni sustav zavarivanja
Potpuni ultrazvučni zavarivački sustav sastoji se od različitih komponenti. Aktivne komponente generiraju vibracije, prenose vibracije i nanose ih na zavarene spojeve. Pasivne komponente apsorbiraju generiranu silu i popravljaju komponente u odgovarajućem položaju, posebno na spojevima zavarivanja gdje su spojene potporne komponente spojene.
Komponente:
Ultrazvučni generator
Ultrazvučni pretvarač
Ultrazvučna amplituda
Ultrazvučna glava alata
Kombinacija pretvarača, amplitudnih šipki i ultrazvučnih generatora tvori takozvani snop.
Procesna tehnologija: Načelo fokusiranja energije
Da bi se precizno otopili komponente, potrebno je koncentrirati energiju vibracije u jednom trenutku. To se naziva energetski fokusiranje. Ova specifična točka je tamo gdje je toplinski razvoj najjači i događa se taljenje - koristi se za definiranje niskoenergetskih procesa zavarivanja.
Vrste usredotočenosti energije
Sve je stvar oblika: kako bi se koncentrirao vibracijska energija u ispravnoj točki, geometrijski oblik dijelova ili alata koji se zavaruju moraju biti dizajnirani u skladu s tim. Za fokusiranje integracije komponenata, energetski direktori (EDS) usredotočuju se na sam materijal. Za geometriju alata za fokusiranje, oblik alata prikladan je za određene primjene.
Koji se materijali mogu zavariti pomoću ultrazvučnih valova?
Općenito govoreći, većina termoplastičnih materijala (plastika koja se može oblikovati kad se zagrijava) može se zavariti ultrazvučnim valovima. Što je materijal tvrđi, to je bolje. Osim plastike, različiti obojeni metali poput aluminija, nikla, mesinga i bakra također su prikladni za ultrazvučno zavarivanje.
