Comment choisir le bon matériau de tête d'outil ultrasonique?

La corne ultrasonique agit comme un guide d'onde acoustique ou un transformateur, amplifiant et concentrant les vibrations ultrasoniques sur la pièce. La corne à ultrasons agit comme un ressort, étire et se contractant pendant le processus de soudage en plastique. Par exemple, une pointe d'outil de 20 kHz est généralement une longue tige de résonance à une longue longueur d'onde, dont les molécules se développent constamment et se contractent 20 000 fois par seconde.

C'est pourquoi il est important de considérer les matériaux avec une bonne combinaison de propriétés acoustiques et mécaniques lors de la fabrication de cornes ultrasoniques. Les trois matériaux suivants sont utilisés pour fabriquer des cornes ultrasoniques en raison de leur résistance à la fatigue, de leurs propriétés acoustiques et de leur dureté de surface.

Titane:

Le titane est le matériau de choix pour fabriquer une corne ultrasonique en raison de sa bonne résistance à la fatigue, de d'excellentes propriétés acoustiques et de sa bonne dureté de surface. Il est utilisé dans le soudage en plastique, le soudage métallique et les emballages alimentaires.

La corne de titane peut être brasée à la surface du titane ou enduit de matériaux tels que le carbure, le nickel ou le téflon. Idéal pour les applications nécessitant une amplitude élevée et des surfaces plus dures.

Aluminium:

En raison de son coût relativement faible et de sa facilité de traitement, l'aluminium est souvent le premier choix pour les résonateurs à ultrasons où les contraintes sont faibles et l'impact / l'usure / l'érosion n'est pas critique.

L'aluminium a d'excellentes propriétés acoustiques et les grandes têtes d'outils sont souvent en aluminium.

En raison de son coût relativement faible et de sa disponibilité facile dans une large gamme de tailles de matières premières, c'est un excellent choix pour les têtes d'outils de prototypage.

Traiter rapidement et facilement, en réduisant les délais et les coûts de main-d'œuvre.

L'aluminium a une mauvaise dureté de surface et une résistance à la fatigue modérée, ce qui le rend inadapté à des applications de production longues longues, à haut - usure. Mais les têtes d'outils en aluminium peuvent être enduites ou plaquées de nickel doux, de chrome doux et d'anodisation pour aider à atténuer ces problèmes.

Acier:

Après traitement thermique, l'acier a une excellente résistance à l'usure car la microstructure contient une grande quantité de carbures et peut être utilisée dans les joints de soudage en métal à ultrasons, les coussinets d'étanchéité en plastique et les coussinets d'insertion.

Les bits à outils en acier sont plus cassants en raison de leur dureté et sont généralement utilisés dans les applications à faible amplitude.