Ultraheli keevitusseadme struktuur ja põhimõte
Ultraheli keevitusseade koosneb peamiselt järgmistest osadest: generaator, pneumaatiline osa, programmi juhtimisosa ja muunduri osa. Generaatori põhiülesanne on muuta 50Hz toiteallikas koos elektrooniliste vooluahelatega kõrgsageduslikeks (näiteks 20KHz) kõrgepinge elektrilaineteks; pneumaatilise osa põhiülesanne on survetöö nõuete, näiteks rõhu ja rõhu täitmine töötlemise ajal; programmi juhtimine Osa kontrollib kogu masina tööprotsessi, et saavutada ühtlane töötlemise efekt; muunduri osa muundab generaatori tekitatud kõrgepinge elektrilaine mehaaniliseks vibratsiooniks, mis edastatakse ja võimendatakse töötlemispinnani jõudmiseks.
Hiinas kasutatakse üldiselt kahte tüüpi generaatoreid: üks on Ameerika Ühendriikide BRANSONi ettevõtte kasutatav silla võimsusvõimendi ahel, kaitselülitus võtab vastu faasikaitse ja töösagedus on tavaliselt 20KHz. Selle eeliseks on kõrge elektrilise muundamise efektiivsus. Puuduseks on see, et sageduse reguleerimise induktiivsuse reguleerimise vahemik on kitsas ja sageduse jälgimise jõudlus on halb; teine puudus on see, et võimsust ei saa muuta suureks, maksimaalne on umbes 3KW; teine on Taiwani masin, mis on levinud Kasutage B-klassi võimendit, ülevoolukaitset, silla tagasisidet. Eeliseks on see, et võimsust saab muuta suuremaks (näiteks 4,2KW), sageduse jälgimise jõudlus on hea ja suure võimsuse korral kasutatakse tavaliselt 15KHz töösagedust. Puuduseks on see, et elektrilise muundamise efektiivsus on madal ja töösagedus 15KHz on inimese kõrva kuuldav, peegeldades suuremat müra; lisaks on Šveitsis, Saksamaal ja Jaapanis automaatse sageduse jälgimise tehnoloogiat kasutavaid masinaid. Kõrge hinna tõttu pole see Hiinas tavaline.
Anduri osa koosneb kolmest osast: muundur (TRANSDUCER), võimendi (nimetatakse ka sekundaarpoluks, sarveks, BOOSTER), keevituspea (nimetatakse ka keevitusvormiks, HORN või SONTRODE).
① muundur (muundur): muunduri ülesanne on muuta elektrilised signaalid mehaanilisteks vibratsioonisignaalideks. Elektriliste signaalide muutmiseks mehaanilisteks vibratsioonisignaalideks on kaks füüsikalist efekti. V: Magnetostriktiivne efekt. Magnetostriktiivset efekti kasutatakse tavaliselt varajastes ultrahelirakendustes. Selle eeliseks on see, et sellel on suur kasutatav võimsus; selle puuduseks on see, et selle muundamise efektiivsus on madal, seda on raske valmistada ja seda on raske masstööstuses tootma. B: piesoelektrilise efekti vastupidine efekt. Piesoelektriliste keraamiliste muundurite eeliseks on kõrge muundamise efektiivsus ja masstootmine. Puuduseks on see, et toodetud võimsus on suhteliselt väike. Olemasolevad ultrahelimasinad kasutavad tavaliselt piesoelektrilisi keraamilisi muundureid. Piesoelektriline keraamiline muundur on valmistatud piesoelektrilise keraamika kahe metallist esi- ja tagakoormusploki vahele kinnitamise ja kruviga tihedalt ühendatud. Tüüpilise muunduri väljundamplituud on umbes 10 μm.
② BOOSTER: Sarv ise on metallkolonn. Kuju kujunduse kaudu saab muunduri poolt edastatud amplituudi võimendada, et saavutada plastosade töötlemiseks vajalik energiaamplituud, mis on samaväärne kuumutamistemperatuuriga. umbes 20μm; nailoni ja polüpropüleeni jaoks vajalik töötlemise amplituud on umbes 50μm.
③ HORN: Keevituspea ülesanne on valmistada kindlaid plastosasid ja täita plastosade kuju ja töötlusvahemiku nõudeid.
Andurid, sarved ja keevituspead on kõik kavandatud töötama poole ultraheli sageduse lainepikkusest, mistõttu nende suurus ja kuju peavad olema spetsiaalselt kavandatud; kõik muudatused võivad põhjustada muutusi sageduses ja töötlemise efektides, seega on see vajalik Professionaalne tootmine. Sõltuvalt kasutatud materjalist on suurus erinev. Ultraheli muundurite, sarvede ja keevituspea jaoks sobivad materjalid on: titaanisulam, alumiiniumisulam, legeerteras jne. Kuna ultrahelilained vibreerivad pidevalt kõrgel sagedusel umbes 20KHz, on materjalidele esitatavad nõuded väga kõrged, mis pole tavaliste materjalide jaoks suudab vastu pidada.
