Ultrasonik Kaynak Makinesi Nasıl Isı Üretir?
Ultrasonik kaynak teknolojisi, ekonomiklik, güvenilirlik ve kolay otomasyon entegrasyonu avantajları nedeniyle plastik kaynak alanında yaygın bir teknolojidir. Plastik ile doğrudan temas halinde ısı üreten geleneksel ısı kaynaklarının aksine, ultrasonik kaynak sürtünme yoluyla ısı üretir.
1. Genlik, frekans ve dalga boyu
Ultrasonik kaynakta, uzunlamasına dalgalar yüksek frekanslar şeklinde iletilir ve bu da düşük genlikli mekanik titreşimlerle sonuçlanır. Kaynak makinesinin elektrik enerjisi, pistonlu hareket için mekanik enerjiye dönüştürülür. Genlik, frekans ve dalga boyu arasındaki ilişkiyi ve bunların ısı üretimi ile nasıl ilişkili olduğunu anlamak için, ultrasonik bir kaynak makinesinin ana bileşenlerini anlamamız gerekir.
Bir ultrasonik kaynak makinesinin ana bileşenleri bir güç jeneratörü, bir dönüştürücü, bir genlik modülatörü (bazen boynuz olarak adlandırılır) ve bir kaynak kafasıdır. Güç jeneratörü, 120V / 240V voltajlı 50-60Hz güç kaynağını, 1300V voltajla 20-40Khz'de çalışan bir güç kaynağına dönüştürür. Bu enerji, elektrik enerjisini mekanik titreşime dönüştürmek için disk şeklindeki piezoelektrik seramiği kullanan dönüştürücüye verilir, yani piezoelektrik seramikten yüksek frekanslı bir akım geçtiğinde, piezoelektrik seramik gerinim yer değiştirmesi üretecektir.
Konvertör, titreşimi genlik modülatörüne iletir. Genlik modülatörü ultrasonik dalganın genliğini arttırır ve kaynak kafasına iletmeye devam eder. Boynuz, ultrasonik dalgaların genliğini yükseltmeye devam eder ve parça ile temas eder.
Sonuçta, enerji montajın iki parçasının kaynaklı kaburga yerlerine aktarılır. Kaynak kaburgası keskin bir nokta ile tasarlandığından, enerji nokta noktasında yoğunlaşır ve sürtünme ısısı basınç altında üretilir. Bu ısı iki tür sürtünme ile üretilir, biri üst ve alt parça malzemeleri arasındaki yüzey sürtünmesidir ve diğeri malzeme içindeki moleküller arası sürtünmedir. Üst ve alt parçaların erimesine ve kaynak yerinde birleşmesine neden olan sürtünme ile oluşan ısıdır.
2. Isıtma hızını anlayın
Aynı malzeme için ısıtma hızını üç faktör belirler: frekans, genlik ve kaynak basıncı. 15Khz, 20Khz, 30Khz veya 40Khz makineler gibi mevcut ekipmanlar için frekans sabittir. Böylece ısıtma hızı genellikle kaynak basıncı ile değiştirilebilir. Genel olarak, basınç ne kadar yüksek olursa, ısıtma hızı o kadar hızlı olur. Alternatif olarak, genliği değiştirebilirsiniz, basınçta olduğu gibi, genlik ne kadar büyükse, ısıtma hızı o kadar hızlı olur.
Tabii ki, aşırı basınç ve genlik, malzeme bozulmasına, sızıntılara, çatlaklara ve parlamaya neden olmak gibi kaynak kalitesini de olumsuz yönde etkileyebilir. Bu nedenle, ultrasonik kaynak, işlem parametrelerini optimize etme işlemini gerektirir. Parametreler belirlendikten sonra, kaynak işlemi hızlı hız ve yüksek kaynak mukavemeti ile kararlı bir çıktı elde edebilir. Bu nedenle ultrasonik kaynak seri üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır.
3. Zaman, Mesafe, Güç ve Enerji
Kaynak için gereken ısı miktarı malzeme türüne, kaynak tasarımına ve ekipman özelliklerine bağlıdır. Isıyı kontrol etmenin geleneksel yöntemi, zaman moduna göre, yani 0.2-1s (genellikle 1'den az) gibi belirli bir süre kaynak yapmaktır. Bununla birlikte, günümüzün ultrasonik kaynak ekipmanıyla, kaynak mesafesini, gücünü ve enerjisini ayarlamak ve izlemek genellikle mümkündür. Uygun şekilde eğitilmiş operatörlerle, parametre ayarlamaları gerçek koşullara ve farklı malzemelere göre de yapılabilir ve bu da tutarlı kaynak sonuçları elde edilmesini sağlar. Bu aynı zamanda kaynağın esnekliğini ve güvenilirliğini de büyük ölçüde artırır.
