Ultraheli keevitusmasina peamised komponendid
Need masinad koosnevad mitmest komponendist, millel on spetsiifilised funktsioonid. Siin on mõned olulised osad, mida leiate igat tüüpi ultrahelikeevitusmasinatest:
· Generaator
Ultraheli keevitusmasina generaator muudab resonantssagedusega elektrienergia vajalikuks pingeks ja kõrgsageduseks. Lisaks on sellel mikroprotsessor, mis vastutab keevitustsükli juhtimise ja kasutajaliidese kaudu oluliste keevitusside pakkumise eest.
· Mehaaniline press
Mehaaniline press hoiab keevitussüsteemi kinni ja rakendab jõudu, mis hoiab keevisliidet koos. Sellel on manomeeter ja regulaator, mis võimaldavad operaatoril reguleerida süsteemile rakendatavat jõudu.
· Keevitusvirn
Keevituspakk koosneb muundurist, võimendist ja keevitussarvest, mis on kinnitatud keevituspressile võimendi keskpunkti. See vastutab ultraheli masina vibratsiooni tagamise eest, mille sagedus peab olema lähedane generaatori omale, et saada kvaliteetset keevisliidet.
· Andur
Muundur või muundur muudab kõrgsagedusliku elektrienergia mehaaniliseks vibratsiooniks. See koosneb mitmest piesoelektrilisest keraamilisest kettast, mis on paigutatud kahe titaanploki vahele. Lisaks on elektroodid valmistatud õhukestest metallplaatidest piesoelektriliste ketaste vahel.
· Booster
Võimendil on kaks funktsiooni. Esiteks võimendab see kokkutõmbumisel ja paisumisel tekkivaid vibratsioone ning kannab need üle keevituspeasse. Teiseks toimib see keevitusmasina keevisvaia alusena.
· Keevitussarv
Keevituspea vastutab vibratsiooni ülekandmise eest keevitatud detailile. See on valmistatud alumiiniumist või titaanist. Alumiinium sobib aga ainult väikesemahulisteks rakendusteks, kuna see kulub. Kulumise vähendamiseks on enamikul keevituspeadel karastatud otsad.
· Tugitööriist
Tugitööriist on mõeldud masina alumise osa hoidmiseks keevitusprotsessi ajal. See on masina alus ja on loodud sobima tooriku kontuuridega.
Kuidas ultraheli keevitamine töötab
Ultraheli keevitamise mehhanism
Ultraheli keevitamine põhineb materjalide kuumutamise ja sulatamise protsessil vibreerivate helilainete abil. Siin on kokkuvõte protsessi toimimisest:
Materjali ettevalmistamine: plastosad paigutatakse nii, et need moodustavad vuugi ja asetatakse seejärel masina keevitusvaiale.
Kõrgsagedusliku elektrienergia tootmine: selle masina generaator muundab elektrienergia (50-60 Hz) kõrgeteks sagedusteks (20–40 kHz).
Muundamine ultrahelilaineteks: muundur muudab kõrgsagedusliku elektri ultrahelilaineteks. Peale seda võimendab vibratsiooni.
Keevitamine: sarv või sonotrood keskendub ultraheli vibratsioonile joondatud plast- või metallosadele. Seejärel avaldab operaator pressi abil survet. Pärast lõpetamist tõmbab operaator sarve sisse ja eemaldab keevismaterjali.
Ultraheli keevitamise tüübid – plastid ja metallid
Keevitusprotsessil on piirangud ühilduvate materjalide tüübile ja suurusele. Järgmised on selle tehnoloogia levinumad materjalid.
· Ultraheli plasti keevitamine
Ultraheli keevitusprotsess on üks levinumaid plastikeevitusmeetodeid. See sobib termoplastide nagu polükarbonaat, ABS, polüester jne keevitamiseks. Siiski on kõige parem olla ettevaatlik selliste omaduste suhtes nagu niiskuse olemasolu ja kõvadus. Protsess ei sobi ka plastpolümeeridele, nagu PVC ja polüamiid.
· Ultraheli metallikeevitus
Ultraheli metallikeevitustehnika ühildub paljude metallidega, nagu alumiinium, vask, hõbe, messing, nikkel, kuld ja nende sulamid. Tehnika sobib aga ainult nende õhukeste ja väikese suurusega metallide jaoks.
· Materjali valiku kaalutlused
Õige materjali valik on ultrahelikeevituse oluline osa. Siiski on oma lõpptoote jaoks õige materjali valimisel mõned probleemid.
Kuju: detaili kuju peaks võimaldama kattumist, sest tehnika sobib ainult kattumiseks.
Sisaldab niiskust: materjal ei tohi sisaldada niiskust, kuna see mõjutab keevitatud detaili kvaliteeti. Seetõttu peaksite olema ettevaatlik materjalidega, mis võivad niiskust imada, nagu akrüül.
Kõvadus: Sobiv materjal peab olema pehme, näiteks ABS. Materjalide, nagu polüpropüleen ja polükarbonaat, kõvaduse tõttu ei pruugi see keevitustehnika nende materjalide jaoks sobida.
Paksus: paksud materjalid vajavad vibreerimiseks ja molekulaarsete sidemete katkestamiseks rohkem energiat ning masin ei pruugi olla võimeline seda energiat genereerima. Seetõttu sobib see protsess ainult õhukeste osade jaoks (0,38 mm – 3 mm).
Sarnased materjalid: Ultraheli keevitusprotsess sobib kahe sarnase termoplastilise detaili keevitamiseks, kuna need on keemiliselt ühilduvad. Sulamisprotsessi käigus võivad nad moodustada molekulaarse sideme.
Erinevad materjalid: see keevitusprotsess sobib ka erinevate materjalide keevitamiseks. Kuid need peavad sulama 40 kraadi 0F piires ja neil peab olema sarnane molekulaarstruktuur. Näiteks ABS ja akrüül on hea kombinatsioon, samas kui polüetüleen ja polüpropüleen on keemiliselt kokkusobimatud.
Lisaks materjalide sarnasusele sõltub õige materjali valik ka määrdeainete, täiteainete, pigmentide jms olemasolust. Seetõttu võib meiesugustelt keevitusasjatundjatelt nõu saamine olla mängu muutja.
