Zavedení ultrazvukového plastového svařování
Ultrazvukové svařování přijímá ultrazvukovou plastovou technologii svařování, která přeměňuje vysokofrekvenční elektrickou energii na mechanickou vibrační energii prostřednictvím ultrazvukových převodníků a poté přenáší mechanickou vibrační energii na svařování změnou amplitudy prostřednictvím bannerového zařízení. Když se svařovací hlava přiblíží k povrchu zpracovaného produktu, automaticky se generují ultrazvukové vlny, což způsobuje vysokofrekvenční vibrace mikro amplitudy na povrchu zpracovaného produktu. Tření s povrchem zpracovaného produktu jej přeměňuje na teplo a roztaví zpracovaný produkt před svařováním. Vzhledem k operaci svařování na místě je svařování relativně dokonalejší a různé svařovací efekty lze získat výměnou svařovací hlavy.
Co je ultrazvuk?
Od cvrlikání ptáků po výkřiky rozbitého skla - zvuky nejsou jen to, co můžeme slyšet s našimi ušima. Vytváří se mechanickými vibracemi objektu. K tomu dochází nejen ve vzduchu, ale také v každém elastickém médiu, včetně plynů, kapalin a pevných látek.
Ultrazvukové vlny jsou příkladem toho, jak lidé nemohou slyšet všechny typy zvuku. Vysokofrekvenční zvukové vlny se používají v průmyslu a medicíně, které nelze slyšet.
Zvukové vlny jsou klasifikovány podle jejich frekvence (číslo vlny za sekundu). Například rozsah ultrazvuku je od 20 kHz do 1 GHz. Ultrazvukové svařování používá frekvence v rozmezí od 20 kHz do 70 kHz. Nejnižší rozsah může stále slyšet lidské uši. Je to proto, že rozsah zvukového zvuku (alespoň pro lidi) je pouze 16 Hz až 20 kHz. Oscilace přesahující tuto hodnotu se považují za vibrace.
Jak funguje ultrazvukové svařování?
Když ultrazvukové vibrace zasáhne materiál (jako je plast), molekulární řetězce se začnou oscilovat. Molekuly se začínají pohybovat a třít se proti sobě. To generuje energii (známou jako třecí teplo). U termoplastických materiálů může tento proces způsobit roztavení. Ultrazvukové svařování využívá tento princip. Po krátké době držení pod dodatečným tlakem lze různé materiály (komponenty) svařeny dohromady na molekulární úrovni v oblasti připojení.
K čemu je ultrazvukové svařování vhodné?
Ultrazvukové svařování se vyskytuje během několika sekund bez potřeby jakýchkoli pomocných nástrojů, jako jsou lepidla nebo šrouby. Ultrazvukové vlny se používají pro výrobní obal, automobilové díly, hračky a další například prostřednictvím:
1. Připojte vstřikované díly (jako jsou hračky)
2. vestavěné membrány (jako jsou filtrační membrány používané v lékařských komponentách)
3. Integrace kůže, netkané látky a textilu (jako jsou vzduchové filtry v automobilech)
4. Shromažďujte různé typy materiálů dohromady (například pro airbagy)
5. Použijte technologii formování k vytvoření konektorů přizpůsobení tvaru (jako jsou kontakty magnetu v nabíječkách)
6. Socket a magnet proti hlavě (např. Eng zapouzdřený magnet pro aktivaci senzorů)
Ultrazvukový svařovací systém
Kompletní ultrazvukový svařovací systém se skládá z různých složek. Aktivní komponenty generují vibrace, přenášejí vibrace a aplikují je na svařované klouby. Pasivní komponenty absorbují generovanou sílu a opravují komponenty ve vhodné poloze, zejména u svařovacích kloubů, kde jsou podpůrné komponenty spojeny dohromady.
Komponenty:
Ultrazvukový generátor
Ultrazvukový převodník
Ultrazvuková amplitudová tyč
Ultrazvuková hlava nástroje
Kombinace převodníků, amplitudových tyčí a ultrazvukových generátorů tvoří tzv. Stack.
Technologie procesu: Princip zaměření na energii
Abychom přesně roztavili komponenty, je nutné soustředit vibrační energii v jednom bodě. Tomu se říká zaostření energie. Tento specifický bod je místo, kde je vývoj tepla nejsilnější a dochází k tání - používá se k definování procesů svařování s nízkou energií.
Typy zaostřování energie
Všechno je otázkou tvaru: Aby bylo možné soustředit vibrační energii ve správném bodě, musí být podle toho navržen geometrický tvar částí nebo nástrojů, které mají být svařovány. Pro zaměření integrace komponent zaměřují energii (EDS) energii na samotný materiál. Pro geometrii zaostření nástroje je tvar nástroje vhodný pro specifické aplikace.
Jaké materiály mohou být svařeny pomocí ultrazvukových vln?
Obecně lze říci, že většina termoplastických materiálů (plasty, které mohou být při zahřívání), lze přivařit pomocí ultrazvukových vln. Čím těžší je materiál, tím lepší. Kromě plastů jsou pro ultrazvukové svařování také vhodné různé neželezné kovy, jako je hliník, nikl, mosaz a měď.
