Конструкционный состав аппарата ультразвуковой сварки пластмасс
Оборудование для ультразвуковой сварки состоит из пресса, генератора, преобразователя, рупора, сварочной головки и вспомогательного оборудования для деталей.
1 ультразвуковой генератор
Ультразвуковой генератор предназначен для преобразования напряжения промышленной частоты (50 или 60 Гц) в напряжение ультразвуковой частоты. Микропроцессор управляет сварочным циклом и передает пользователю ключевую информацию о сварке через пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс также позволяет оператору вводить необходимые параметры сварки.
Ультразвуковой сварщик пластмасс
2 Сварочная труба / система акустической энергии Сварочная труба обеспечивает ультразвуковую механическую вибрацию, которая обычно состоит из трех частей: преобразователя, рупора и сварочной головки, и закрепляется на сварочном прессе в середине рупора. Сварочный комплект представляет собой резонатор, чем-то похожий на камертон. Резонансная частота сварочного комплекта должна точно соответствовать частоте электрического сигнала от генератора (с разницей менее 30 Гц).
2.1 Преобразователь
Обратный пьезоэлектрический эффект преобразует напряжение ультразвуковой частоты от генератора в ультразвуковые механические колебания той же частоты. Он состоит из нескольких пьезоэлектрических керамических листов, зажатых между двумя металлическими (обычно титановыми) блоками. Между листами находится тонкая металлическая пластина для формирования электродов. Когда синусоидальный электрический сигнал подается на преобразователь через электрод, пьезоэлектрическая пластина расширяется и сжимается, создавая осевое движение от пика к пику на 15-20 мкм. Датчик представляет собой прецизионное устройство, и с ним следует обращаться осторожно.
2.2 Рог
Рожок выполняет две функции. Его основная функция заключается в усилении механической вибрации, возникающей на конце преобразователя, и передаче вибрации на сварочную головку. Другая функция - обеспечить место для комплекта крепления на сварочном прессе. Когда на датчик подается ультразвуковая энергия, рупор также расширяется и сжимается. Подобно другим частям сварочного комплекта, рупор представляет собой настраивающее устройство, поэтому он также должен резонировать на определенной частоте, чтобы передавать ультразвуковую энергию от преобразователя к сварочной головке. Для эффективного функционирования рупор должен иметь длину полуволны или целое кратное полуволны ультразвуковой волны в материале его изготовления. Обычно на половину длины волны.
2.3 Сварочная головка
Сварочная головка - это часть сварочного комплекта, обеспечивающая энергией свариваемые детали. Как и рупор, сварочная головка также является настраивающим устройством, и в большинстве применений предусмотрено механическое усиление. Длина сварочной головки должна быть равной половине или половине длины волны ультразвуковой волны в материале, из которого она изготовлена.
Целое число, кратное. Это гарантирует, что конец сварочной головки имеет достаточную амплитуду для сварки. Амплитуда обычно составляет 30 ~ 120 мкм. Конструкция свариваемых деталей и соединения определяет размер и стиль сварочной головки. Форма сварочной головки очень важна, потому что напряжение, вызванное осевым расширением и сжатием сварочной головки, может вызвать растрескивание с большой амплитудой. В некоторых случаях сварочная головка имеет несколько осевых пазов. Это необходимо для обеспечения максимальной амплитуды в продольном направлении. Конец сварочной головки передает ультразвуковую энергию свариваемым деталям. Концы должны быть специально спроектированы так, чтобы соответствовать деталям, чтобы обеспечить максимальную передачу энергии между сварочной головкой и деталями. Обычно конец сварочной головки делается в профиль, соответствующий контуру детали.
Для предотвращения вдавливания и уменьшения износа алюминий необходимо покрыть никелем или хромом. Когда требуется ударопрочность или износостойкость, а также при сварке вставок из наполненного пластика или закладного металла, требуются стальные сварочные головки. Стальная сварочная головка имеет низкую усталостную прочность и используется только в случаях с малой амплитудой. Для сложных деталей, деталей особой формы или больших размеров обычно требуются композитные сварочные головки (детские сварочные головки). В это время базовая сварочная головка изготовлена из алюминия, титана или стали. Вторичные сварочные головки соединены с базовой сварочной головкой и направляют энергию.
3 Нажмите
Пресс используется для фиксации сварочного комплекта и приложения усилия, необходимого для сварки. Он состоит из основания для крепления приспособления и пневмоцилиндра для приложения силы. Пресс оснащен манометром и регулирующим клапаном для регулировки силы сварки. Следует отметить, что определенное манометрическое давление, установленное на оборудовании для ультразвуковой сварки, не обязательно совпадает с усилием сварки, обеспечиваемым другим сварщиком с таким же манометрическим давлением. Сила сварки должна быть откалибрована с помощью манометра, чтобы напрямую сравнивать силу сварки у разных сварщиков. На прессе также есть регулирующий клапан для регулировки скорости приближения сварочной головки к свариваемой детали. В некотором сварочном оборудовании вместо традиционного цилиндра используется электромагнитная система наддува, которая может лучше контролировать скорость приближения, что полезно при сварке небольших или прецизионных деталей.
4 Вспомогательный инструмент
Основание пресса фиксирует оснастку, поддерживающую детали в процессе сварки. Инструмент поддержки специально разработан, чтобы предотвратить перемещение нижней части при применении ультразвука. Обычно ему придают форму, которая точно соответствует контуру поверхности детали. Крепления варьируются от простых до сложных, в зависимости от конструкции детали. Нижние части должны быть надежно размещены и поддержаны. Приспособление или основание должно быть регулируемым, чтобы деталь была перпендикулярна сварочной головке. Светильник можно обрабатывать из нескольких материалов. Нержавеющая сталь - лучший выбор, потому что ее легко обрабатывать и полировать. Специальные приспособления теперь можно обрабатывать напрямую через данные CAD. Более крупные, сложные, необычной формы или мелкие партии деталей обычно зажимаются путем литья из мягкого полиуретана.
