Uvod u ultrazvučno zavarivanje
Ultrazvučno zavarivanje usvaja ultrazvučnu tehnologiju zavarivanja plastike, koja pretvara visokofrekventnu električnu energiju u energiju mehaničkih vibracija putem ultrazvučnih pretvarača, a zatim prenosi energiju mehaničkih vibracija na glavu za zavarivanje nakon promjene njezine amplitude putem uređaja za natpis. Kada se glava za zavarivanje približi površini obrađenog proizvoda, ultrazvučni valovi se automatski generiraju, uzrokujući mikro amplitudnu visokofrekventnu vibraciju na površini obrađenog proizvoda. Trenje s površinom obrađenog proizvoda pretvara se u toplinu, koja topi obrađeni proizvod prije taljenja. Zbog točkastog zavarivanja, zavarivanje je relativno savršenije, a zamjenom glave za zavarivanje mogu se postići različiti efekti zavarivanja.
Kako radi ultrazvučno zavarivanje?
Kada ultrazvučne vibracije pogode materijal (kao što je plastika), molekularni lanci počinju oscilirati. Molekule se počinju kretati i trljati jedna o drugu. To stvara energiju (poznatu kao toplina trenja). Za termoplastične materijale ovaj proces može uzrokovati da se počnu topiti. Ultrazvučno zavarivanje koristi ovaj princip. Nakon kratkog vremena držanja pod dodatnim pritiskom, različiti materijali (komponente) mogu se međusobno zavariti na molekularnoj razini u području spajanja.
Za što je pogodno ultrazvučno zavarivanje?
Ultrazvučno zavarivanje odvija se u roku od nekoliko sekundi bez potrebe za bilo kakvim pomoćnim alatom poput ljepila ili vijaka. Ultrazvuk se koristi u proizvodnji ambalaže, automobilskih dijelova, igračaka itd., na primjer, od strane:
1. Spajanje brizganih dijelova (kao što su igračke)
2. Ugrađene membrane (kao što su filterske membrane koje se koriste u medicinskim komponentama)
3. Integriranje kože, netkanih tkanina i tekstila (kao što su filteri za zrak u automobilima)
4. Slaganje različitih vrsta materijala (npr. za zračne jastuke)
5. Upotrijebite tehnike oblikovanja za stvaranje konektora koji odgovaraju obliku (kao što su magnetski kontakti u punjačima)
6. Upuštena utičnica i magnet (kao što je inkapsulirani magnet za aktiviranje senzora)
Ultrazvučni sustav zavarivanja:
Kompletan sustav ultrazvučnog zavarivanja sastoji se od različitih komponenti. Aktivne komponente stvaraju vibracije, prenose vibracije i prenose ih na zavarene spojeve. Pasivne komponente apsorbiraju generiranu silu i fiksiraju komponente u odgovarajućim položajima, posebno na mjestima zavarenih spojeva gdje su potporne komponente međusobno povezane.
Komponente:
Ultrazvučni generator
Ultrazvučni pretvarač
Ultrazvučna poluga amplitude
Ultrazvučna glava alata
Kombinacija pretvarača, amplitudnih šipki i ultrazvučnih generatora čini takozvani skup.
Procesna tehnologija: Princip fokusiranja energije:
Za točno taljenje komponenti potrebno je energiju vibracije koncentrirati u jednoj točki. To se zove fokusiranje energije. Ova specifična točka je mjesto gdje je razvoj topline najjači i gdje dolazi do taljenja - definirano kao niskoenergetski proces zavarivanja.
Vrste fokusiranja energije:
Sve je stvar oblika: kako bi energija vibracije konvergirala u ispravnoj točki, geometrijski oblik dijelova ili alata koji se zavaruju mora biti dizajniran u skladu s tim. Za fokusiranje integracije komponenti, energetski direktor (ED) fokusira energiju na sam materijal. Za geometrijski oblik alata za fokusiranje, oblik alata je prikladan za određenu primjenu.
Koji se materijali mogu zavarivati ultrazvučnim valovima?
Općenito govoreći, većina termoplastičnih materijala (plastika koja se može oblikovati zagrijavanjem) može se zavarivati pomoću ultrazvučnih valova. Što je tvrđi materijal, to bolje. Osim plastike, za ultrazvučno zavarivanje prikladni su i različiti obojeni metali kao što su aluminij, nikal, mesing i bakar.
