Factori care afectează succesul sudării cu ultrasunete

Principiul de bază al sudării cu ultrasunete este de a converti energia electrică de înaltă frecvență în energie mecanică cu vibrații de înaltă frecvență. Această vibrație alternativă este transmisă termoplasticului sau metalului, iar fricțiunea și căldura sunt generate la interfața dintre plastic și plastic, plastic și metal sau metal și metal. În sudarea cu ultrasunete, frecarea generează căldură pentru a fuziona împreună două suprafețe materiale. În nituirea cu ultrasunete, capul de sudură controlează fluxul de plastic topit, formând și presând piese. La montarea cu piulițe cu ultrasunete, capul de sudură conduce piulița metalică în plastic. Sistemul de sudare cu ultrasunete are o varietate de opțiuni de configurare, inclusiv frecvențe diferite (15Khz-50Khz), puteri diferite (600W-4800W) și diverse forme, cum ar fi mașini de sudat cu ultrasunete pneumatice, mașini de sudat servo cu ultrasunete, mașini de sudat portabile, non- mașini de sudat standard, mașină de sudat cu ultrasunete din metal și așa mai departe.

Există, de asemenea, mulți factori care afectează succesul sudării cu ultrasunete: matrița (inclusiv capul de sudare superior și matrița de jos), frecvența, materialul, proiectarea sudurii, parametrii de sudare și turnarea prin injecție a pieselor.

1. Frecvența sistemului de sudare Frecvența sistemului tipic de sudare cu ultrasunete este de 15Khz, 20Khz, 30Khz, 35Khz și 40Khz. Este necesar să selectați o frecvență de sudare adecvată în funcție de cerințele dimensiunii produsului, tipurilor de componente interne, rezistenței și aspectului. În general, puteți face referire la următoarele principii:

Pentru sudarea învelișului produselor electronice mici și precise (inclusiv plăci PCB și componente microelectronice), utilizați o mașină de sudat de înaltă frecvență 40Khz pentru sudare. Mașina de sudat de 40 KHz are o amplitudine mai mică și o presiune minimă de sudare, care poate evita deteriorarea componentelor electronice interne ale produsului.

Pentru produsele care sunt mici și care necesită aspectul unei suprafețe de clasă A. Este sudat de o mașină de sudat de 40Khz, care poate îmbunătăți aspectul datorită amplitudinii și presiunii reduse.

Pentru sudarea pieselor de dimensiuni medii și mari, utilizați o mașină de sudat cu frecvență redusă de 15Khz sau 20Khz.

Pentru materiale mai moi, cum ar fi PP și produse cu pereți subțiri, cu rigiditate slabă, pentru sudare se folosește o mașină de sudat de 15 KHz cu frecvență joasă și amplitudine mare.

Pentru sudarea pe câmp îndepărtat, adică capul de sudură este departe de cusătura de sudură, de exemplu, atunci când este mai mare de 12 mm, pentru sudare se folosește o mașină de sudat de 15 KHz cu frecvență joasă și amplitudine mare.

Mașina de sudat de 20 KHz este potrivită pentru sudarea majorității produselor de dimensiuni mici până la medii și este, de asemenea, cea mai utilizată frecvență cu ultrasunete în prezent.

2. Material Sudarea cu ultrasunete a materialelor plastice este potrivită numai pentru sudarea termoplasticelor. Deoarece se pot topi într-un anumit interval de temperatură. Plasticul termorezistent se degradează atunci când este încălzit și nu poate fi sudat cu ultrasunete.

Sudabilitatea termoplasticelor depinde de rigiditatea materialului sau modulul elastic, densitatea, coeficientul de frecare, conductivitatea termică, capacitatea termică specifică, temperatura de tranziție a sticlei Tg sau temperatura de topire Tm.

În general, materialele plastice rigide prezintă performanțe excelente de sudare pe câmp îndepărtat, deoarece sunt mai ușor de transmis energie de vibrații. Cu toate acestea, materialele plastice moi cu modul elastic scăzut sunt mai greu de sudat, deoarece atenuează vibrațiile cu ultrasunete. Opusul este valabil pentru nituirea cu ultrasunete sau sudarea prin puncte. Cu cât plasticul este mai moale, cu atât este mai ușor pentru nituire sau sudare prin puncte.

În general, materialele plastice pot fi împărțite în două tipuri: necristaline (amorfe) și cristaline. Energia cu ultrasunete se transmite cu ușurință în materiale amorfe, astfel încât materialele plastice amorfe sunt ușor de sudat cu ultrasunete. Energia cu ultrasunete nu se transmite cu ușurință în materialele cristaline, deci este necesară o amplitudine și o energie mai mari la sudarea materialelor plastice cristaline, iar sudura trebuie proiectată cu atenție.

Factorii care pot afecta și mai mult sudabilitatea includ conținutul de umiditate, agenți de degajare a mucegaiului, lubrifianți, plastifianți, agenți de umplere, pigmenți, ignifugi și alți aditivi, precum și gradul real de rășină. În plus, trebuie remarcat faptul că gradul de compatibilitate între diferite materiale este diferit. Unele materiale au un anumit grad de compatibilitate între clase specifice, în timp ce altele sunt incompatibile.

În cele din urmă, luați în considerare dacă sudarea este sudare în câmp aproape sau sudare în câmp îndepărtat. Când distanța de la poziția în care capul de sudură atinge piesa la nervura de sudare este mai mică de 6 mm, se numește sudare în câmp aproape. Mai mare de 6 mm' se numește sudură cu câmp îndepărtat. Cu cât distanța este mai mare, cu atât este mai mare atenuarea vibrațiilor și este mai dificil de sudat.

3. Proiectarea rosturilor de sudare Cel mai important și cel mai important factor care afectează sudarea cu ultrasunete este proiectarea rosturilor. Atunci când piesele sunt în stadiul de proiectare, inginerii trebuie să ia în considerare și să evalueze cu atenție. Îmbinările sudate au o varietate de modele, fiecare cu propriile caracteristici și avantaje. Alegerea designului depinde de tipul de plastic, geometria pieselor, cerințele de sudare, capacitățile de turnare prin injecție și cerințele de aspect.

Proiectare tipică a articulației: proiectare nervură triunghiulară a nervurilor. Acesta este cel mai des utilizat design în sudarea cu ultrasunete și cel mai ușor design de injectat. Se caracterizează printr-un mic triunghi ridicat pe plan, iar vârful triunghiului este de 90 sau 60 de grade. Deoarece designul său cu vârf ascuțit este ușor de ghidat și de concentrat energia vibrațiilor, se numește nervuri de ghidare a energiei.

Designul cusăturii în trepte este ușor pentru turnare prin injecție, părțile superioare și inferioare pot fi auto-poziționate, rezistența la sudare este mare și materialul topit curge în golul vertical.

Designul cusăturii canelate, părțile superioare și inferioare pot fi auto-poziționate, cu rezistență ridicată, caracteristici bune de etanșare și fără intermitent în interior și exterior. Dezavantajul este că este necesară o anumită grosime a peretelui.

Proiectarea cusăturii de forfecare este, în general, utilizată pentru sudarea produselor de dimensiuni mai mici, care necesită o etanșare de înaltă rezistență și este potrivită în special pentru sudarea materialelor plastice cristaline.

Îmbinările eșarfelor, care sunt utilizate de obicei pe piese cu forme rotunde sau eliptice, oferă o rezistență ridicată și o etanșare ridicată și sunt potrivite în special pentru sudarea materialelor plastice cristaline.

Pentru a determina ce proiectare de sudură este potrivită pentru produsul dvs., vă rugăm să consultați inginerul sau vânzătorul producătorului de ultrasunete.

4. Unelte și cap de sudură În general, clienții vor alege unelte și cap de sudură de aceeași marcă ca și mașina de sudat. De fapt, puteți alege în mod liber capul de scule și sudură furnizat de alte mărci, atâta timp cât frecvența capului de sudură este aceeași cu cea a echipamentului.

Materialul capului de sudură poate alege aliaj de aluminiu, aliaj de titan și oțel aliaj dur. Materialele pentru scule pot alege aliaj de aluminiu, oțel inoxidabil și matriță de rășină. Modul de alegere a unui material trebuie, în general, să ia în considerare tipul de plastic, conținutul de fibre de sticlă al materialului, structura și dimensiunea îmbinării, rezistența la sudare și durata de viață. De exemplu, pentru a prelungi durata de viață, capul de sudură din oțel carbură este o alegere potrivită.