Introducere în sudarea cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete adoptă tehnologia de sudare a plasticului cu ultrasunete, care convertește energia electrică de înaltă frecvență în energie de vibrație mecanică prin traductoare ultrasonice și apoi transmite energia de vibrație mecanică către capul de sudare după modificarea amplitudinii printr-un dispozitiv banner. Când capul de sudură se apropie de suprafața produsului prelucrat, undele ultrasonice sunt generate automat, provocând vibrații de înaltă frecvență de micro amplitudine pe suprafața produsului prelucrat. Frecarea cu suprafața produsului prelucrat este transformată în căldură, care topește produsul prelucrat înainte de fuziune. Datorită operațiunii de sudare în puncte, sudarea este relativ mai perfectă și se pot obține diferite efecte de sudare prin înlocuirea capului de sudare.
Cum funcționează sudarea cu ultrasunete?
Când vibrația ultrasonică lovește un material (cum ar fi plasticul), lanțurile moleculare încep să oscileze. Moleculele încep să se miște și să se frece unele de altele. Aceasta generează energie (cunoscută sub numele de căldură de frecare). Pentru materialele termoplastice, acest proces le poate face să înceapă să se topească. Sudarea cu ultrasunete folosește acest principiu. După un timp scurt de menținere sub presiune suplimentară, diferite materiale (componente) pot fi sudate împreună la nivel molecular în zona de legătură.
Pentru ce este potrivită sudarea cu ultrasunete?
Sudarea cu ultrasunete are loc în câteva secunde fără a fi nevoie de unelte auxiliare, cum ar fi adezivi sau șuruburi. Ultrasunetele sunt folosite la fabricarea ambalajelor, a pieselor auto, a jucăriilor etc., de exemplu, prin:
1. Conectarea pieselor turnate prin injecție (cum ar fi jucăriile)
2. Membrane încorporate (cum ar fi membranele filtrante utilizate în componente medicale)
3. Integrarea din piele, țesături nețesute și textile (cum ar fi filtrele de aer în mașini)
4. Stivuirea diferitelor tipuri de materiale împreună (de exemplu, pentru airbag-uri)
5. Folosiți tehnici de formare pentru a crea conectori cu forme (cum ar fi contacte magnetice în încărcătoare)
6. Soclu și magnet înfundat (cum ar fi magnetul încapsulat pentru activarea senzorilor)
Sistem de sudare cu ultrasunete:
Sistemul complet de sudare cu ultrasunete este format din diverse componente. Componentele active generează vibrații, transmit vibrații și le aplică îmbinărilor sudate. Componentele pasive absorb forța generată și fixează componentele în poziții adecvate, în special la punctele de îmbinare sudate unde componentele de susținere sunt conectate între ele.
Componente:
Generator cu ultrasunete
Traductor cu ultrasunete
Pârghie de amplitudine cu ultrasunete
Cap instrument cu ultrasunete
Combinația de traductoare, tije de amplitudine și generatoare de ultrasunete formează așa-numita stivă.
Tehnologia procesului: Principiul focalizării energiei:
Pentru a topi cu precizie componentele, este necesar să concentrați energia de vibrație într-un punct. Aceasta se numește focalizare energetică. Acest punct specific este locul unde dezvoltarea căldurii este cea mai puternică și are loc topirea - definită ca un proces de sudare cu energie scăzută.
Tipuri de focalizare energetică:
Totul este o chestiune de formă: pentru ca energia de vibrație să converge în punctul corect, forma geometrică a pieselor sau a sculelor de sudat trebuie proiectată corespunzător. Pentru concentrarea integrării componentelor, un director energetic (ED) concentrează energia pe materialul însuși. Pentru forma geometrică a instrumentului de focalizare, forma instrumentului este potrivită pentru o aplicație specifică.
Ce materiale pot fi sudate folosind unde ultrasonice?
În general, majoritatea materialelor termoplastice (materiale plastice care pot fi formate prin încălzire) pot fi sudate cu ajutorul undelor ultrasonice. Cu cât materialul este mai dur, cu atât mai bine. Pe lângă plastic, diferite metale neferoase, cum ar fi aluminiul, nichelul, alama și cuprul sunt, de asemenea, potrivite pentru sudarea cu ultrasunete.
