Plastik ultrasonik kaynak makinesinin çalışma prensibi
Ses dalgaları kavramı ve sınıflandırılması
Dalgalar, belirli bir noktada başlayan bozulmalardan kaynaklanır ve önceden belirlenmiş bir şekilde yayılır veya diğer noktalara iletilir. Akustik dalga, bir tür elastik mekanik dalga olan elastik ortamda titreşim enerjisinin yayılmasıdır. Akışkan veya katı bir ortamda, kütle noktası denge konumundan saptığında, ortam içinde elastik geri yükleme kuvvetine neden olur. Bu elastik geri yükleme kuvveti, sistemin ataletiyle birleştirilir, böylece orta kütle noktasının titreşimi sürekli olarak bitişik kütle noktalarına iletilir, böylece ses dalgaları üretir ve yayar. Akustik dalgalar elastik bir mekanik dalgadır. İnsan kulağının duyabileceği ses dalgalarının frekans aralığı genellikle işitilebilir ses olarak adlandırılan 20Hz ile 20KHz arasındadır. Frekansı 2×104Hz-2×109Hz arasında olan ses dalgalarına süpersonik dalgalar, frekansı 20Hz'den düşük olan ses dalgalarına ise infrasonik dalgalar denir. (Infrasonik dalga). Bu duyulmayan seslerin insan yaşamı üzerinde önemli bir etkisi vardır ve ayrıca çok çeşitli uygulama ve geliştirme beklentilerine sahiptir.
| Frekans/ Hz | Özellikleri | |
| kızılötesi | 〈20 | İnsan kulağı duyamaz, iletim zayıflaması çok küçüktür ve iletim mesafesi çok uzundur. |
| duyulabilir ses | 20-2×104Hz. | İnsan kulağı tarafından duyulabilir |
| ultrason | 2×104Hz-2×109Hz. | Yayılma frekansı yüksektir, yayılma yönü kuvvetlidir, orta titreşim kuvvetlidir ve akışkan içindeki yayılma kavitasyona neden olabilir. |
| ultrason | 2×109Hz-2×1012Hz. | Yayılma zayıflaması büyüktür, dalga boyu kısadır ve frekans bandı kabaca mikrodalgaya karşılık gelir. |
Ultrason, aşağıdaki özelliklerde sıradan ses dalgalarından farklıdır:: yayılma sürecinde yüksek frekans, kısa dalga boyu, büyük enerji, yansıma, kırılma, rezonans ve enerji kaybı.
Ultrasonik plastik kaynak prensibi ve süreci
Ultrasonik plastik kaynak (ultrasonik kaynak) temassız bir kaynak yöntemidir. Ultrasonik kaynağın prensibi, 50/60 Hz akımın bir ultrasonik jeneratör vasıtasıyla 15, 20, 30 veya 40 KHz yüksek frekanslı elektrik enerjisine dönüştürülmesi ve dönüştürülen elektrik enerjisinin aynı frekansın boyuna mekanik titreşimine dönüştürülmesidir. enerji dönüşüm cihazı ve daha sonra bu değişiklik, genlik ayar cihazı aracılığıyla kaynak kafasına iletilir ve kaynak kafası, alınan titreşim enerjisini kaynak orijinalinin bağlantısına aktarır. Arayüzde büyük akustik dirence sahip alan, yerel yüksek sıcaklık üretmek için titreşim enerjisini ısı enerjisine dönüştürmek için sürtünme kullanır. Isı kaynak malzemesinin ortasında yoğunlaşır. Plastiğin zayıf termal iletkenliği nedeniyle zamanla dağılamaz ve plastik temas yüzeyinin hızla erimesine neden olur. Ardından, yapıştırma yüzeylerinin birbirine kaynaşmasını sağlayın. Ultrasonik kaynak, çoğu mühendislik plastiğinin yapıştırma işleminde kullanılabilir ve yapıştırma işleminin önemli teknik kaynaklarından biri haline gelir ve çok çeşitli uygulama olanaklarına sahiptir. Kaynak mukavemeti, hammaddenin mukavemetine yakın olabilir ve malzeme özellikleri doğrudan etkilenmez veya değişmez. Kaynak yöntemi, malzemenin plastisitesini koruma özelliklerine sahiptir ve yapıştırılan parçaların elastikiyeti ve mekanik mukavemeti üzerinde çok az etkiye sahiptir. Mühendislik yapıştırmasının teknik gereksinimlerini karşılar. .
Şekil 1 Ultrasonik kaynak makinesinin çalışma prensibinin yapı şeması
Ultrasonik kaynak işlemi:
Güç kaynağı, bir tetik kontrol sinyali pnömatik iletim sistemini etkinleştirir, silindir, kaynak kafasını düşürmesi için basınçlandırır ve ultrasonik jeneratörün çalışmasını tetiklemek, ultrason yaymak ve belirli bir kaynak süresini korumak, ultrasonik emisyonu kaldırmak, korumaya devam etmek için kaynağa basar. belirli bir süre için belirli bir basınç, basıncı boşaltın ve kaynak kafası Pick up, kaynak bitti.
Şekil 2 Ultrasonik kaynak işleminin 4 aşaması
İlk aşamada kaynak kafası parça ile temas halindedir, basınç uygular ve titreşmeye başlar. Sürtünme ısısı enerji ileten kaburgaları eritir ve eriyik eklem yüzeyine akar. İki parça arasındaki mesafe azaldıkça kaynak yer değiştirmesi (eriyik akışı nedeniyle iki parça arasındaki mesafedeki azalma) artmaya başlar. İlk başta kaynak yer değiştirmesi hızla artar ve daha sonra erimiş enerji iletim çubuğu yayılıp alt parçanın yüzeyine değdiğinde yavaşlar. Katı hal sürtünme aşamasında, iki yüzey arasındaki sürtünme enerjisi ve parçalardaki iç sürtünme nedeniyle ısınmaya neden olur. Sürtünme ısıtması, polimer malzemenin erime noktasına kadar ısınmasına neden olur. Kalorifik değer, eylemin frekansına, genliğine ve basıncına bağlıdır;
İkinci aşamada erime hızının artması, kaynak yer değiştirmesinin ve iki parçanın yüzeyleri arasındaki temasın artmasına neden olur. Bu aşamada ince bir erimiş tabaka oluşur ve sürekli ısıtma nedeniyle erimiş tabakanın kalınlığı artar. Bu aşamadaki ısı, viskoz dağılım ile üretilir;
Üçüncü aşamada, kaynaktaki çözelti tabakasının kalınlığı değişmeden kalır ve sabit sıcaklık dağılımı ile kararlı hal erimesi meydana gelir;
Dördüncü aşamada, ayarlanan süre geçtikten veya belirli enerji, güç seviyesi veya mesafeye ulaşıldıktan sonra güç kaynağı kesilir, ultrasonik titreşim durur ve dördüncü aşama başlar. Basınç korunur, böylece ekstra eriyiğin bir kısmı sıkıştırma yüzeyinden sıkılır. Kaynak soğuduğunda ve katılaştığında maksimum yer değiştirmeye ulaşılır ve moleküller arası difüzyon meydana gelir.
Ultrasonik kaynak teknolojisi, çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve teknoloji sürekli uygulamada yavaş yavaş olgunlaşmaktadır. Ultrasonik plastik kaynak işleminde, ekipman modelinin seçimi, lehim seçimi ve kaynak akısının tasarımı kaynak kalitesini etkileyecektir. Bu nedenle, ultrasonik plastik kaynak ekipmanı satın almadan önce, plastik kaynağın kalitesini artırmak için ilgili kontrol yapılmalıdır.
