Zautomatyzowane urządzenia do spawania ultradźwiękowego dla poliwęglanu / polipropylenu

Zautomatyzowane ultradźwiękowe maszyny spawalnicze 40 kHz do poliwęglanu / polipropylenu

Spawanie ultradźwiękowe obejmuje zużycie energii dźwiękowej o wysokiej częstotliwości do zmiękczenia lub stopienia termoplastycznego w stawie. Części do łączenia są trzymane razem pod ciśnieniem, a następnie poddawane wibracjom ultradźwiękowym zwykle o częstotliwości 20, 30 lub 40 kHz. Zdolność do skutecznego spawania komponentu jest regulowana przez konstrukcję sprzętu, właściwości mechaniczne materiału do spawania oraz projektowanie komponentów. Ponieważ spawanie ultradźwiękowe jest bardzo szybkie (czasy spawania są zwykle mniejsze niż 1 sekundy) i łatwo zautomatyzowane, jest to szeroko stosowana technika. Aby zagwarantować udane spawanie wszelkich części, wymagane jest staranne zaprojektowanie komponentów i urządzeń i z tego powodu technika najlepiej nadaje się do masowej produkcji. Korzyści z tego procesu obejmują: efektywność energetyczną, wysoką wydajność przy niskich kosztach i łatwości zautomatyzowanej produkcji linii montażowej.

Parametr:

Ultradźwiękowa maszyna do spawania zawiera cztery główne komponenty: zasilacz, konwerter, urządzenie modyfikujące amplitudę (powszechnie nazywane wzmacniaczem) i narzędzie akustyczne znane jako klakson (lub sonotrode). Zasilacz zmienia energię elektryczną o częstotliwości 50 - 60 Hz, w zasilanie elektryczne o wysokiej częstotliwości działającej przy 20, 30 lub 40 kHz. Ta energia elektryczna jest dostarczana do konwertera. W obrębie konwertera dyski materiału piezoelektrycznego są kanapowane między dwoma metalowymi sekcjami. Konwerter zmienia energię elektryczną na mechaniczną energię wibracyjną przy częstotliwościach ultradźwiękowych. Energia wibracyjna jest następnie przenoszona przez wzmacniacz, co zwiększa amplitudę fali dźwiękowej. Fale dźwiękowe są następnie przekazywane do klaksonu. Róg jest narzędziem akustycznym, które przenosi energię wibracyjną bezpośrednio do składanych części, a także stosuje ciśnienie spawania. Wibracje są przekazywane przez element roboczy do obszaru złącza. Tutaj energia wibracyjna jest przekształcana na ciepło poprzez tarcia - następnie zmiękcza lub topi termoplastyczną i łączy części.

Poniżej znajdują się czynniki do rozważenia w procesie spawania ultradźwiękowego:

Szybkość ogrzewaniaSzybkość ogrzewania w spawaniu ultradźwiękowym jest wynikiem połączonych efektów częstotliwości, amplitudy i siły zaciskowej. W równaniu szybkości ogrzewania siła i częstotliwość zacisków pojawiają się jako mnożniki. Częstotliwość jest zwykle ustalana dla danej maszyny. Szybkość ogrzewania w plastiku zmienia się bezpośrednio i proporcjonalnie do przyłożonej siły zaciskowej. Po zastosowaniu większej siły zaciskowej szybkość ogrzewania wzrasta bezpośrednio do zmiany. Jednak szybkość ogrzewania zmienia się w zależności od kwadratu amplitudy - jeśli amplituda wzrośnie, szybkość ogrzewania znacznie wzrasta. Stąd istnieje odwrotnie proporcjonalny związek między częstotliwością spawacza ultradźwiękowego a jego amplituą wyjściową. Jeśli stosuje się najwyższą dostępną wydajność, konsekwentnie akceptowalne wyniki, zwykle pożądane jest minimalne obrażenia części i długą żywotność sonotrode/klaksonu.Materiał tworzywa sztucznegoWażnym rozważeniem w procesie spawania ultradźwiękowego jest materiał. Bardziej miękkie materiały nie przenoszą dźwięku i twardszych materiałów i będą wymagały większej amplitudy z narzędzia, aby uzyskać użyteczną amplitudę do stawu. Materiały o wyższych temperaturach stopu będą wymagały większej amplitudy, aby osiągnąć temperaturę spoiny przed zniknięciem szczegółów. Wybór maszyny, która ma niższą częstotliwość, a zatem wyższą amplitudę, jest często wskazane w przypadku materiałów miękkich lub wysokotemperaturowych. Sztywniejsze materiały mogą zostać uszkodzone przez wysoką amplitudę i mogą się tak szybko ogrzewać, że proces staje się niekontrolowany. Zbyt szybko spawanie może również powodować słabe spoiny.Ograniczenia projektowania narzędziaPrawa fizyki rządzące projektowaniem sonotrode/klaksonu są związane z długością fali. Większość czynników, które zmniejszają wydajność akustyczną, dotyczy wymiarów poprzecznych - wymiary prostopadłe do kierunku amplitudy. Jeśli narzędzie ma dłuższą długość fali (niższa częstotliwość), może mieć większe wymiary poprzeczne. Narzędzie o niższej częstotliwości będzie prostsze i potencjalnie bardziej trwałe niż narzędzie o wyższej częstotliwości wykonujące tę samą aplikację.MaszynySpawacze o wysokiej częstotliwości zwykle uruchamiają małe narzędzia - tworząc małe, delikatne części z doskonałą precyzją. Zazwyczaj mają małe, lekkie szkiełka napędzane przez małe cylindry powietrzne. Spawacze o niskiej częstotliwości zwykle prowadzą duże narzędzia o wysokich amplitudach, tworząc większe części wykonane z bardziej miękkich materiałów. Zazwyczaj mają duże, ciężkie szkiełka napędzane przez większe cylindry powietrzne.Rodzaje dołączeniaUltradźwiękowa energia wibracyjna jest wykorzystywana w kilku różnych technikach montażowych i wykończeń, takich jak: spawanie: Proces generowania stopu na powierzchniach godowych dwóch części termoplastycznych. Gdy wibracje ultradźwiękowe zatrzymują się, stopiony materiał zestala się i osiąga się spoinę. Powstała siła stawu zbliża się do materiału macierzystego; Przy odpowiedniej części i stawu możliwe są hermetyczne foki. Spawanie ultradźwiękowe umożliwia szybkie, czyste montaż bez użycia materiałów eksploatacyjnych. PRZYKŁAD: Proces topnienia i reformowania kołka termoplastycznego w celu mechanicznego zablokowania odmiennego materiału na miejscu. Krótkie czasy cyklu, ciasne zespoły, dobry wygląd końcowego montażu i eliminacja materiałów eksploatacyjnych są możliwe dzięki tej technice. Insperowanie: osadzenie metalowego komponentu (takiego jak wkładka gwintowana) w wstępnie uformowanym otworze w części termoplastycznej. Wysoka wytrzymałość, zmniejszone cykle formowania i szybka instalacja bez budowania naprężenia - UP to niektóre z zalet. Osadzanie/formowanie: mechaniczne przechwytywanie innego elementu montażu poprzez ultradźwiękowe topienie i reformowanie grzbietu plastikowej lub reformującej rurki z tworzywa sztucznego lub innych ekstrutowanych części. Zalety tej metody obejmują prędkość przetwarzania, mniejszy budowanie naprężeń - Up, dobry wygląd i zdolność do pokonania pamięci materiałowej. Spawanie: technika montażu do łączenia dwóch komponentów termoplastycznych w zlokalizowanych punktach bez konieczności wstępnie uformowanych otworów lub dyrektora energii. Spawanie punktowe wytwarza silną spoinę strukturalną i jest szczególnie odpowiednie dla dużych części, arkuszy wytłaczanych lub odlewanych termoplastycznych oraz części o skomplikowanej geometrii i twardej - do - zasięg powierzchni łączących. Gładkie, uszczelnione krawędzie, które nie będą się rozwijać, są możliwe z tą metodą. Na krawędzi szczelin nie ma „koralików” ani budowy - w górę grubości, aby dodać objętość do zwiniętych materiałów. Uszczelnienie tekstowe/warstwa: wykorzystanie energii ultradźwiękowej do łączenia cienkich materiałów termoplastycznych. Można osiągnąć wyraźne, ciasne uszczelki w filmach i schludne, zlokalizowane spoiny w tekstyliach. Możliwe jest również jednoczesne cięcie i uszczelnienie. Dostępne są różne wzorzyste kowadle, aby zapewnić dekoracyjne i funkcjonalne wzory „ściegu”.

Funkcjonować

1.Częstotliwość Auto - Chasing: Inteligentny system sterowania, automatyczne śledzenie częstotliwości.

2.Aplituda dostosowują się nieskończenie: dostosowanie amplitudy nieskończenie, wzrost amplitudy i spadek o 5%;

3.Inteligentna ochrona: ochrona przesunięcia częstotliwości, ochrona przed przeciążeniem wyjściowym, ochrona obrażeń pleśni;

4.Komponenty elektryczne: Wszystkie komponenty pneumatyczne i główne elementy elektroniczne maszyny są importowane z Niemiec i Japonii;

5.Struktura kadłuba: rama maszyny przyjmuje specjalną stalową strukturę i wykonane przez precyzyjne odlewane aluminiowe przetwarzanie obróbki CNC, rama jest bardziej precyzyjna i bardziej stabilna