Toepassing van ultrasoniese bandsny- en sweisbeginsels
Beginsel van ultrasoniese sny en sweising
Ultrasoniese sny en sweiswerk is 'n subveld van ultrasoniese toepassings in die industrie, en dit word toenemend wyd gebruik as gevolg van sy omgewingsvriendelike, doeltreffende en esteties aangename eienskappe.
Ultrasoniese sny- en sweisbeginsel
Ultrasoniese sny en sweis van bande gebruik hoëfrekwensie meganiese vibrasie van 20-40 kHz, wat energie deur die sweiskop na die bandkontakoppervlak oordra. 1. Energie-omskakeling: Die ultrasoniese generator skakel elektriese energie om in hoëfrekwensie meganiese vibrasie, wat deur die amplitudetransformator versterk word en dan na die sweiskop oorgedra word. 2. Wrywingshitteopwekking: Die sweiskop druk teen die band, wat hoëfrekwensiewrywing tussen die vesels binne die band veroorsaak, wat onmiddellik gelokaliseerde hoë temperature van 500-1000 ℃ genereer. 3. Sinchrone sweis en sny: Die hoë temperatuur smelt die bandvesels (soos nylon en poliëster), terwyl die sweiskopdruk die gesmelte gedeelte verdig en 'n sterk sweislaag vorm. Indien dit met 'n spesifieke snykant-sweiskop gebruik word, kan die hoë temperatuur gelyktydig die band sny en geïntegreerde "sny + sweis" bereik. 4. Verkoeling en vorming: Nadat die vibrasie stop, word die druk vir 0.1-0.5 sekondes gehandhaaf, wat die gelaste area toelaat om vinnig af te koel en te stol, wat die sny- en sweisproses voltooi. (Pneumatiese stelsels bied demping, en verseker ook verkoeling en vorming tydens die sny- en sweisproses.)
Samestelling van ultrasoniese sny- en sweisstelsel
Die algemeen gebruikte ultrasoniese plastieksweisstelsel bestaan uit drie hoofkomponente: 'n ultrasoniese kragopwekker (elektriese boks), 'n ultrasoniese transducer (vibrator), en 'n ultrasoniese vorm (vormkop, laskop, horing).
Ultrasoniese kragopwekker (elektriese boks) Ultrasoniese omsetters (vibrators), ultrasoniese vorms (vormkoppe, sweiskoppe, horings)
1. Ultrasoniese kragopwekker (elektriese boks): Skakel netstroom om in 'n stabiele hoëfrekwensie-, hoëspanningsuitset.
2. Ultrasoniese transducer (ossillator): 'n Akoestiese toestel wat energie omskakel, wat elektriese energie in meganiese energie omskakel.
3. Versterker: Die amplitude van die transducer se meganiese vibrasie word verander deur 'n voorafontwerpte versterkingsverhouding.
4. Vorms (sweiskoppe, horings): Aangepas vir spesifieke afmetings volgens die behoeftes van sweis- en snytoepassings, en ontwerp met akoestiese eienskappe om aan die resonansievereistes van die ultrasoniese stelsel te voldoen. Hieronder sal ek verskeie formules gebruik om die parameter-afstemmingsverskynsel in toepassings te verduidelik.
Energie = Amplitude * Druk * Tyd * Konstante K = Krag * Tyd
Die formules hierbo toon dat in sweis en sny, die amplitude van die ultrasoniese golf (wat op die generator ingestel kan word), die druk (lugdruk of elektriese silinderdraaimoment, sowel as strukturele styfheid en hardheid), en die golfuitstralingstyd positief gekorreleer is met die sweis- en snyeffek. Met ander woorde, as die produk nie goed gesny word nie, kan hierdie parameters positief aangepas word. Beteken dit dat hoe hoër hierdie parameters is, hoe beter? Natuurlik nie!
P = K∗A∗f∗δ, waar P sweisvermoë in W verteenwoordig;
K is 'n konstante waarvan die grootte verband hou met die klankgeleiding en energieverspreiding van die materiaal. Dit beteken dat ons gewoonlik sê dat verskillende materiale verskillende parameterfyninstellings benodig om aan die vereistes te voldoen.
'n verteenwoordig die area van die sweissnit, gemeet in vierkante meter (㎡). Dit is die kontakoppervlak van die sweissnit, dus bepaal die lengte en hoek van die snykant gewoonlik hierdie area.
f is die ultrasoniese frekwensie, wat beteken dat hoër frekwensies teoreties makliker is om te sweis. Akoesties gesproke, hoe hoër die frekwensie, hoe moeiliker is dit egter om 'n groot amplitude te bereik; die eenheid is Hz.
d verteenwoordig die amplitude, gemeet in meter (m). Teoreties lei 'n groter amplitude tot beter sweiswerk en snywerk. Die moegheidslewe van metaalmateriale hou egter verband met frekwensie, materiaaleienskappe, spanning, tyd, druk en hardheid, en word dus deur ander parameters beïnvloed.
Ses faktore wat ultrasoniese sny- en sweisresultate beïnvloed:
Druk + Tyd + Meganiese Struktuur + Produkmateriaal + Ontfouting
1. Ultrasoniese sweisdruk
Deur gepaste druk op die sweisoppervlak toe te pas, word die sweismateriaal van elasties na plasties oorgeskakel, molekulêre interdiffusie bevorder en oorblywende lug uit die sweislas verplaas, waardeur die verseëlingsprestasie van die sweisoppervlak verhoog word. Die druk oor die algemeen nie 0.5 MPa oorskry nie.
2. Ultrasoniese sweis-/snytyd (golfemissietyd)
Geskikte smelttyd en voldoende afkoeltyd is noodsaaklik. Met 'n vaste hitte-uitset sal onvoldoende tyd lei tot onvolledige sweiswerk, terwyl oormatige tyd vervorming van die sweiswerk, slakoorloop en soms warm kolle (verkleuring) in nie-gesweisde areas sal veroorsaak. Dit is van kardinale belang om te verseker dat die sweisoppervlak voldoende hitte absorbeer om 'n volledig gesmelte toestand te bereik om voldoende molekulêre diffusie en smelting te verseker. Terselfdertyd is voldoende afkoeltyd nodig vir die sweiswerk om voldoende sterkte te bereik.
3. Ultrasoniese amplitude
4. Meganiese struktuur
Die presisie en stabiliteit van die raamvervaardiging beïnvloed die sweiseffek direk, veral vir sommige presisieprodukte, waar die meganiese struktuur by die produk se presisie moet pas.
5. Produkmateriaal
Faktore soos die materiaal van die gesweisde dele, hul struktuur, dikte en drukweerstand beïnvloed ook direk die sweiseffek.
6. Toerustingontfouting
Ten slotte, vir 'n produk om die beste ultrasoniese sny- en sweisresultate te behaal, is toerustingontfouting ook 'n belangrike waarborg. Buigsame aanpassing en aanpassing van verskeie parameters en ontfouting op die perseel deur ingenieurs speel 'n belangrike rol.