Glavne komponente ultrazvočnega varilnega stroja
Ti stroji so sestavljeni iz več komponent s posebnimi funkcijami. Tukaj je nekaj pomembnih delov, ki jih boste našli v vseh vrstah ultrazvočnih varilnih strojev:
· Generator
Generator ultrazvočnega varilnega stroja pretvarja električno energijo z resonančno frekvenco v potrebno napetost in visoko frekvenco. Poleg tega ima mikroprocesor, odgovoren za vodenje varilnega cikla in zagotavljanje pomembnih varilnih komunikacij prek uporabniškega vmesnika.
· Mehanska stiskalnica
Mehanska stiskalnica drži varilni sistem in uporablja silo, ki drži zvarni spoj skupaj. Ima manometer in regulator, ki operaterju omogoča prilagajanje sile, ki deluje na sistem.
· Varilni sklad
Varilni sklop je sestavljen iz pretvornika, ojačevalnika in varilne hupe, ki so nameščeni na varilni stiskalnici na sredini ojačevalnika. Odgovoren je za zagotavljanje ultrazvočnih vibracij stroja, katerih frekvenca mora biti blizu frekvence generatorja, da dobimo kakovosten zvar.
· Senzor
Pretvornik ali pretvornik pretvori visokofrekvenčno električno energijo v mehanske vibracije. Sestavljen je iz več piezoelektričnih keramičnih diskov, nameščenih med dvema blokoma titana. Poleg tega so elektrode izdelane iz tankih kovinskih plošč med piezoelektričnimi diski.
· Ojačevalec
Booster ima dve funkciji. Prvič, ojača tresljaje, ki nastanejo pri krčenju in širjenju, ter jih prenese na varilno glavo. Drugič, služi kot osnova za zvarni kup na varilnem stroju.
· Varilni rog
Varilna glava je odgovorna za prenos vibracij na varjen del. Izdelan je iz aluminija ali titana. Vendar pa je aluminij primeren le za uporabo v majhnih količinah, ker se obrabi. Za zmanjšanje obrabe ima večina varilnih glav utrjene konice.
· Orodje za podporo
Podporno orodje služi za držanje spodnjega dela stroja med postopkom varjenja. Je osnova stroja in je zasnovan tako, da se ujema s konturami obdelovanca.
Kako deluje ultrazvočno varjenje
Mehanizem ultrazvočnega varjenja
Ultrazvočno varjenje temelji na procesu segrevanja in taljenja materialov z uporabo vibrirajočih zvočnih valov. Tukaj je povzetek delovanja postopka:
Priprava materiala: Plastični deli so razporejeni tako, da tvorijo prekrivni spoj in nato nameščeni na varilni kup stroja.
Generiranje visokofrekvenčne električne energije: Generator tega stroja pretvarja električno energijo (50-60 Hz) v visoke frekvence (20 – 40 kHz).
Pretvorba v ultrazvočne valove: pretvornik pretvori visokofrekvenčno elektriko v ultrazvočne valove. Po tem booster ojača vibracije.
Varjenje: hupa ali sonotroda osredotoča ultrazvočne vibracije na poravnane plastične ali kovinske dele. Operater nato pritisne s stiskalnico. Ko je končano, operater umakne hupo in odstrani varjeni material.
Vrste ultrazvočnega varjenja – plastika in kovine
Postopek varjenja ima omejitve glede vrste in velikosti materialov, s katerimi je združljiv. Spodaj so običajni materiali za to tehnologijo.
· Ultrazvočno varjenje plastike
Postopek ultrazvočnega varjenja je ena najpogostejših tehnik varjenja plastike. Primeren je za varjenje termoplastov, kot so polikarbonat, ABS, poliester itd. Vendar pa je najbolje biti previden glede lastnosti, kot sta prisotnost vlage in trdota. Prav tako postopek ni primeren za plastične polimere, kot sta PVC in poliamid.
· Ultrazvočno varjenje kovin
Ultrazvočna tehnika varjenja kovin je združljiva s široko paleto kovin, kot so aluminij, baker, srebro, medenina, nikelj, zlato in njihove zlitine. Vendar je tehnika primerna le za te kovine, ki so tanke in majhne.
· Premisleki pri izbiri materiala
Izbira pravega materiala je pomemben del ultrazvočnega varjenja. Vendar pa obstaja nekaj težav pri izbiri pravega materiala za vaš končni izdelek.
Oblika: Oblika dela mora omogočati prekrivanje, ker je tehnika primerna samo za prekrivanje.
Vsebuje vlago: Material ne sme vsebovati vlage, ker bo to vplivalo na kakovost zvarjenega dela. Zato morate biti previdni pri materialih, ki lahko absorbirajo vlago, kot je akril.
Trdota: Ustrezen material mora biti mehak, na primer ABS. Zaradi trdote materialov, kot sta polipropilen in polikarbonat, ta tehnika varjenja morda ni primerna za te materiale.
Debelina: Debeli materiali potrebujejo več energije za vibriranje in prekinitev molekularnih vezi in stroj morda ne bo mogel ustvariti te energije. Zato je ta postopek primeren samo za tanke dele (0.38 mm – 3 mm).
Podobni materiali: Postopek ultrazvočnega varjenja je primeren za varjenje dveh podobnih termoplastičnih delov, ker sta kemično združljiva. Med procesom taljenja lahko tvorijo molekularno vez.
Različni materiali: Ta postopek varjenja je primeren tudi za varjenje različnih materialov. Vendar pa se morajo stopiti pri 40 stopinjah 0F in imeti podobne molekularne strukture. Na primer, ABS in akril sta dobra kombinacija, medtem ko sta polietilen in polipropilen kemično nekompatibilna.
Poleg podobnosti materialov je izbira pravega materiala odvisna tudi od prisotnosti maziv, polnil, pigmentov itd. Zato lahko nasvet strokovnjakov za varjenje, kot smo mi, spremeni igro.
