Uvod v ultrazvočno varjenje

 

Ultrazvočno varjenje uporablja tehnologijo ultrazvočnega varjenja plastike, ki pretvarja visokofrekvenčno električno energijo v energijo mehanskih vibracij prek ultrazvočnih pretvornikov in nato prenaša energijo mehanskih vibracij na varilno glavo, potem ko spremeni svojo amplitudo prek naprave za transparente. Ko se varilna glava približa površini obdelanega izdelka, se samodejno generirajo ultrazvočni valovi, ki povzročijo mikro amplitudno visokofrekvenčno vibracijo na površini obdelanega izdelka. Trenje s površino predelanega produkta se pretvori v toploto, ki tali predelani produkt pred taljenjem. Zaradi točkovnega varjenja je varjenje relativno bolj popolno, z zamenjavo varilne glave pa lahko dosežemo različne učinke varjenja.

 

 

Kako poteka ultrazvočno varjenje?

Ko ultrazvočne vibracije zadenejo material (kot je plastika), začnejo molekularne verige nihati. Molekule se začnejo premikati in drgniti druga ob drugo. To ustvarja energijo (znano kot toplota zaradi trenja). Pri termoplastičnih materialih lahko ta proces povzroči, da se začnejo taliti. Ultrazvočno varjenje uporablja ta princip. Po krajšem času zadrževanja pod dodatnim pritiskom se lahko različni materiali (komponente) zvarijo skupaj na molekularni ravni v območju povezovanja.

Za kaj je ultrazvočno varjenje primerno?

Ultrazvočno varjenje poteka v nekaj sekundah brez potrebe po kakršnih koli pomožnih orodjih, kot so lepila ali vijaki. Ultrazvok se uporablja pri izdelavi embalaže, avtomobilskih delov, igrač itd., na primer:

1. Povezovanje brizganih delov (kot so igrače)
2. Vgrajene membrane (kot so filtrirne membrane, ki se uporabljajo v medicinskih komponentah)
3. Vključevanje usnja, netkanih tkanin in tekstila (kot so zračni filtri v avtomobilih)
4. Zlaganje različnih vrst materialov skupaj (npr. za zračne blazine)
5. Uporabite tehnike oblikovanja za ustvarjanje konektorjev z obliko (kot so magnetni kontakti v polnilnikih)
6. Vgrezna vtičnica in magnet (kot je enkapsuliran magnet za aktiviranje senzorjev)

 

 

 

Ultrazvočni varilni sistem:

Celoten sistem ultrazvočnega varjenja je sestavljen iz različnih komponent. Aktivne komponente ustvarjajo vibracije, prenašajo vibracije in jih prenašajo na varjene spoje. Pasivne komponente absorbirajo generirano silo in pritrdijo komponente v ustreznih položajih, še posebej na mestih zvarjenih spojev, kjer so nosilne komponente povezane med seboj.

Sestavine:

Ultrazvočni generator

Ultrazvočni pretvornik

Ultrazvočna amplitudna ročica

Ultrazvočna glava orodja

Kombinacija pretvornikov, amplitudnih palic in ultrazvočnih generatorjev tvori tako imenovani sklad.

 

 

 

Procesna tehnologija: Načelo osredotočanja energije:

Za natančno taljenje komponent je potrebno koncentrirati energijo vibracije na eni točki. To se imenuje fokusiranje energije. Ta specifična točka je mesto, kjer je razvoj toplote najmočnejši in kjer pride do taljenja – opredeljeno kot nizkoenergijski varilni postopek.

 

Vrste energijskega fokusiranja:

Vse je stvar oblike: da se energija tresljajev združi na pravi točki, mora biti geometrijska oblika delov ali orodij, ki jih je treba variti, ustrezno zasnovana. Za fokusiranje integracije komponent usmerjevalnik energije (ED) usmeri energijo na sam material. Za geometrijsko obliko orodja za fokusiranje je oblika orodja primerna za specifično uporabo.

Katere materiale lahko varimo z ultrazvočnimi valovi?

Na splošno je večino termoplastičnih materialov (plastike, ki jih je mogoče oblikovati s segrevanjem) mogoče variti z ultrazvočnimi valovi. Čim trši je material, tem bolje. Poleg plastike so za ultrazvočno varjenje primerne tudi različne barvne kovine, kot so aluminij, nikelj, medenina in baker.