Componentele principale ale aparatului de sudura cu ultrasunete
Aceste mașini constau din mai multe componente cu funcții specifice. Iată câteva piese importante pe care le veți găsi la toate tipurile de aparate de sudură cu ultrasunete:
· Generator
Generatorul mașinii de sudură cu ultrasunete transformă energia electrică cu o frecvență de rezonanță în tensiunea și frecvența înaltă necesare. În plus, are un microprocesor responsabil de conducerea ciclului de sudare și de furnizarea de comunicații importante de sudare prin interfața cu utilizatorul.
· Presă mecanică
Presa mecanică ține sistemul de sudură și aplică forța care ține îmbinarea sudură împreună. Are un manometru și un regulator care permite operatorului să ajusteze forța aplicată sistemului.
· Stiva de sudură
Stiva de sudură constă din traductor, amplificator și corn de sudură care sunt montate pe presa de sudură în punctul central al amplificatorului. Este responsabil pentru furnizarea vibrațiilor ultrasonice ale mașinii, a căror frecvență trebuie să fie apropiată de cea a generatorului pentru a obține o îmbinare de sudură de calitate.
· Senzor
Traductorul sau convertorul convertește energia electrică de înaltă frecvență în vibrații mecanice. Este format din mai multe discuri ceramice piezoelectrice plasate între două blocuri de titan. În plus, electrozii sunt fabricați din plăci metalice subțiri între discurile piezoelectrice.
· booster
Boosterul are două funcții. În primul rând, amplifică vibrațiile generate de contractare și extindere și le transferă către capul de sudare. În al doilea rând, servește ca bază pentru grămada de sudură pe mașina de sudură.
· Corn de sudare
Capul de sudura este responsabil pentru transferul vibratiilor catre piesa sudata. Este fabricat din aluminiu sau titan. Cu toate acestea, aluminiul este potrivit doar pentru aplicații de volum mic, deoarece se uzează. Pentru a reduce uzura, majoritatea capetelor de sudură au vârfuri întărite.
· Instrument de asistență
Instrumentul de sprijin servește la ținerea părții inferioare a mașinii în timpul procesului de sudare. Este baza mașinii și este proiectată pentru a se potrivi cu contururile piesei de prelucrat.
Cum funcționează sudarea cu ultrasunete
Mecanismul sudării cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete se bazează pe procesul de încălzire și topire a materialelor folosind unde sonore vibrante. Iată un rezumat al modului în care funcționează procesul:
Pregătirea materialului: Părțile din plastic sunt aranjate pentru a forma o îmbinare cu suprafață și apoi așezate pe grămada de sudură a mașinii.
Generarea de energie electrică de înaltă frecvență: generatorul acestei mașini transformă energia electrică (50-60 Hz) în frecvențe înalte (20 – 40 kHz).
Conversie la unde ultrasonice: traductorul convertește electricitatea de înaltă frecvență în unde ultrasonice. După aceea, amplificatorul amplifică vibrațiile.
Sudare: cornul sau sonotrodul concentrează vibrațiile ultrasonice pe piesele din plastic sau metal aliniate. Operatorul aplică apoi presiune folosind o presă. Odată finalizat, operatorul retrage claxonul și îndepărtează materialul de sudură.
Tipuri de sudare cu ultrasunete – materiale plastice și metale
Procesul de sudare are limitări în ceea ce privește tipul și dimensiunea materialelor cu care este compatibil. Următoarele sunt materialele comune pentru această tehnologie.
· Sudarea cu ultrasunete a plasticului
Procesul de sudare cu ultrasunete este una dintre cele mai comune tehnici de sudare a plasticului. Este potrivit pentru sudarea materialelor termoplastice precum policarbonatul, ABS, poliesterul etc. Cu toate acestea, cel mai bine este să fiți atenți la proprietăți precum prezența umidității și durității. De asemenea, procesul nu este potrivit pentru polimeri plastici precum PVC și poliamidă.
· Sudarea metalelor cu ultrasunete
Tehnica de sudare a metalelor cu ultrasunete este compatibilă cu o gamă largă de metale precum aluminiu, cupru, argint, alamă, nichel, aur și aliajele acestora. Cu toate acestea, tehnica este potrivită numai pentru aceste metale care sunt subțiri și de dimensiuni mici.
· Considerații privind selecția materialului
Alegerea materialului potrivit este o parte importantă a sudării cu ultrasunete. Cu toate acestea, există unele probleme în alegerea materialului potrivit pentru produsul final.
Forma: Forma piesei ar trebui să permită suprapunerea, deoarece tehnica este potrivită doar pentru suprapunere.
Conține umiditate: Materialul nu trebuie să conțină umiditate, deoarece aceasta va afecta calitatea piesei sudate. Prin urmare, ar trebui să fiți atenți la materialele care pot absorbi umezeala, cum ar fi acrilul.
Duritate: Un material adecvat trebuie să fie moale, cum ar fi ABS. Din cauza durității materialelor precum polipropilena și policarbonatul, această tehnică de sudare poate să nu fie potrivită pentru aceste materiale.
Grosime: Materialele groase necesită mai multă energie pentru a vibra și a rupe legăturile moleculare și este posibil ca mașina să nu poată genera această energie. Prin urmare, acest proces este potrivit doar pentru părțile subțiri (0.38mm – 3mm).
Materiale similare: Procesul de sudare cu ultrasunete este potrivit pentru sudarea a două piese termoplastice similare deoarece sunt compatibile chimic. În timpul procesului de topire, ele pot forma o legătură moleculară.
Materiale diferite: Acest proces de sudare este potrivit și pentru sudarea materialelor diferite. Cu toate acestea, trebuie să se topească la 40 grade 0F și să aibă structuri moleculare similare. De exemplu, ABS și acrilic sunt o combinație bună, în timp ce polietilena și polipropilena sunt incompatibile chimic.
Pe lângă asemănarea materialelor, alegerea materialului potrivit depinde și de prezența lubrifianților, materialelor de umplutură, pigmenților etc. Prin urmare, obținerea de sfaturi de la experți în sudură ca noi poate fi un schimbător de joc.
