Deși se bazează pe experiența acumulată în industrie, multe materiale de uz general au recomandat amplitudini de proiectare. Cu toate acestea, deoarece materialele speciale nou dezvoltate cresc rapid, se speră că va exista o metodă experimentală pentru a determina amplitudinea minimă necesară pentru materiale. Aici, introducem o metodă fezabilă pentru determinarea amplitudinii minime necesare. Amplitudinea de ieșire a capului de sudură depinde de frecvența echipamentului, amplitudinea de ieșire a traductorului, raportul de transformare al modulatorului de amplitudine (claxon) și designul formei capului de sudură. O metodă tipică de proiectare a capului de sudură este: în condiția de solicitare mai mică decât limita de oboseală a materialului, cu cât este mai mare raportul de transformare a proiectării capului de sudură, cu atât este mai bun (adică cu cât este mai mare amplitudinea de ieșire, cu atât mai bine). Dacă trebuie să reduceți amplitudinea, schimbați modulatorul de amplitudine cu un raport mai mic sau reglați tensiunea pentru a reduce amplitudinea.
Cu toate acestea, această metodă de proiectare are unele dezavantaje:
Raportul de transformare nu poate fi distribuit uniform, adică raportul de transformare al capului de sudură și al modulatorului de amplitudine sunt foarte diferite. Trebuie remarcat faptul că atunci când capul de sudură și modulatorul de amplitudine au un raport de transformare strâns, performanța tripletului cu ultrasunete (transductor + modulator de amplitudine + cap de sudură) va fi îmbunătățită.
Prin modificarea tensiunii pentru a reduce raportul de transformare a capului de sudură, în același timp va reduce puterea de ieșire a cutiei electrice. De exemplu, atunci când amplitudinea este setată la 50%, o cutie electrică cu o putere de ieșire originală de 2400W va produce de fapt 1200W. Este ușor să provocați supraîncărcare.
Utilizarea amplitudinilor mari va provoca daune inacceptabile pieselor. De exemplu, crăpăturile într-o zonă cu secțiune transversală mică pot provoca arsuri în aparență și pot provoca deteriorarea membranelor, membranelor filtrante și componentelor electronice.
Din motivele de mai sus, este foarte important să se definească amplitudinea minimă necesară pentru sudarea cu ultrasunete a materialelor plastice în faza incipientă.
Calculul amplitudinii Amplitudinea amplitudinii transmise părții din plastic este produsul amplitudinii de ieșire a traductorului, a raportului modulatorului de amplitudine și a raportului capului de sudură.
Amplitudinea de ieșire a traductorului și raportul modulatorului de amplitudine sunt furnizate de producătorul echipamentului cu ultrasunete și sunt adesea fixate. Dar raportul de transformare a capului de sudură poate fi proiectat.
Raportul de transformare a capului de sudură are o formulă de calcul aproximativă: raportul de transformare a capului de sudură=masa deasupra nodului capului de sudură ÷ masă sub nodul capului de sudură. Deoarece densitatea și lungimea materialului sunt aceleași, formula este simplificată ca: raportul de transformare a capului de sudură=aria secțiunii transversale deasupra nodului capului de sudură ÷ aria secțiunii transversale sub nodul capului de sudură × 0,8. Coeficientul de 0,8 este de a lua în considerare influența tranziției fileului la nod.
Prin această metodă, calculați amplitudinea teoretică a ieșirii capului de sudură în următorul test ca 13,9um (vârf la vârf). Amplitudinea măsurată este de 15um (vârf la vârf). Cei doi sunt apropiați.
În procesul de testare, un material amorf PC și un material semicristalin PP sunt selectate pentru experiment pentru a determina amplitudinea minimă cerută de cele două materiale.
Echipamentele de sudare cu ultrasunete cu servomotor sunt foarte potrivite pentru determinarea testului de amplitudine minimă. Deoarece capul său de sudură poate planua și genera date de măsurare a presiunii și se poate corela cu date precum amplitudinea vibrațiilor ultrasonice. În esență,&"; GT-match GG"; Funcția dispozitivului permite capului de sudură să contacteze produsul cu o presiune setată, să oprească coborârea și să declanșeze vibrații cu ultrasunete. Vibrația cu ultrasunete este transmisă în poziția sudurii din plastic. Odată ce dispozitivul măsoară căderea de presiune, polimerul de suprafață a început să se topească. Apoi, capul de sudură începe să se deplaseze în jos.
În general, credem că materialul amorf PC, după ce temperatura este mai mare decât temperatura de tranziție a sticlei, va prezenta o caracteristică de înmuiere treptată pe măsură ce temperatura crește. Materialul semicristalin PP se va lichefia brusc când va ajunge la punctul de topire.
În acest experiment, proprietățile care se schimbă treptat ale PP se pot datora moliciunii acestui material. Schimbarea rapidă a computerului poate fi cauzată de amplitudinea care nu se află în intervalul corect. Sunt necesare experimente suplimentare, cum ar fi creșterea gamei de amplitudine a computerului sau măsurarea temperaturii cusăturii de sudură.
Concluzie Această lucrare oferă o metodă și un cadru experimental pentru determinarea amplitudinii minime necesare pentru materialele plastice. Corelația puternică dintre timpul de topire a materialului și amplitudinea și rezistența la sudare arată, de asemenea, că această metodă de estimare a amplitudinii minime necesare este fezabilă.
