Kuidas ultraheli keevitusmasin soojust genereerib?

Kuidas ultraheli keevitusmasin soojust genereerib?

Ultraheli keevitustehnoloogia on plastkeevituse valdkonnas levinud tehnoloogia, kuna sellel on ökonoomsuse, töökindluse ja hõlpsa automatiseerimise eelised. Erinevalt traditsioonilistest soojusallikatest, mis toodavad soojust otseses kokkupuutes plastiga, tekitab ultraheli keevitamine soojust hõõrdumise kaudu.

1. Amplituud, sagedus ja lainepikkus

Ultraheli keevitamisel edastatakse pikisuunalisi laineid kõrgete sageduste kujul, mille tulemuseks on madala amplituudiga mehaanilised vibratsioonid. Keevitusmasina elektrienergia muundatakse edasi-tagasi liikumiseks mehaaniliseks energiaks. Selleks, et mõista amplituudi, sageduse ja lainepikkuse seost ning nende seost soojuse tootmisega, peame mõistma ultrahelikeevitusmasina põhikomponente.

Ultraheli keevitusmasina põhikomponendid on voolugeneraator, muundur, amplituudmodulaator (mõnikord nimetatakse seda sarveks) ja keevituspea. Toitegeneraator teisendab 50-60Hz toiteallika pingega 120V/240V toiteallikaks, mis töötab sagedusel 20-40Khz pingega 1300V. See energia suunatakse muundurisse, mis kasutab kettakujulist piesoelektrilist keraamikat, et muuta elektrienergia mehaaniliseks vibratsiooniks, st kui kõrgsagedusvool läbib piesoelektrilist keraamikat, tekitab piesoelektriline keraamika deformatsiooni.

Muundur edastab vibratsiooni amplituudmodulaatorile. Amplituudmodulaator võimendab ultrahelilaine amplituudi ja jätkab selle edastamist keevituspeasse. Sarv jätkab ultrahelilainete amplituudi võimendamist ja loob kontakti osaga.

Lõppkokkuvõttes kantakse energia üle koostu kahe osa keevitatud ribikohtadesse. Kuna keevitusriba on konstrueeritud terava otsaga, koondub energia punkti punkti ja rõhu all tekib hõõrdesoojus. Seda soojust tekitavad kahte tüüpi hõõrdumised, millest üks on pinna hõõrdumine ülemise ja alumise osa materjalide vahel ning teine ​​​​molekulidevaheline hõõrdumine materjali sees. See on hõõrdumisel tekkiv soojus, mis põhjustab ülemise ja alumise osa sulamise ja keevituskohas ühinemise.

2. Mõistke küttekiirust

Sama materjali puhul määravad kuumutuskiiruse kolm tegurit: sagedus, amplituud ja keevitusrõhk. Olemasolevate seadmete, näiteks 15 khz, 20 khz, 30 khz või 40 khz masinate puhul on sagedus fikseeritud. Seega saab kuumutuskiirust tavaliselt muuta keevitusrõhuga. Üldiselt, mida kõrgem on rõhk, seda suurem on kuumutuskiirus. Teise võimalusena saate amplituudi muuta, nagu rõhu puhul, mida suurem on amplituud, seda suurem on kuumutuskiirus.

Muidugi võib liigne rõhk ja amplituud kahjustada ka keevisõmbluse kvaliteeti, nt põhjustada materjali halvenemist, lekkeid, pragusid ja sähvatusi. Seetõttu nõuab ultraheli keevitamine protsessi parameetrite optimeerimise protsessi. Pärast parameetrite kindlaksmääramist võib keevitusprotsess saavutada stabiilse väljundi kiire kiiruse ja suure keevitustugevusega. Seetõttu kasutatakse masstootmises laialdaselt ultrahelikeevitust.

3. Aeg, vahemaa, võimsus ja energia

Keevitamiseks vajalik soojushulk sõltub materjali tüübist, keevisõmbluse konstruktsioonist ja seadme spetsifikatsioonidest. Traditsiooniline kuumuse reguleerimise meetod on keevitamine ajarežiimi järgi, st keevitamine teatud aja jooksul, näiteks 0.2-1 s (tavaliselt vähem kui 1 s). Tänapäeva ultrahelikeevitusseadmetega on aga sageli võimalik seadistada ja jälgida keevituskaugust, võimsust ja energiat. Nõuetekohaselt koolitatud operaatoritega saab parameetreid kohandada ka vastavalt tegelikele tingimustele ja erinevatele materjalidele, mille tulemuseks on ühtsed keevitustulemused. See parandab oluliselt ka keevitamise paindlikkust ja töökindlust.