1.Varjenjefrekvence:
Tipične frekvence varjenja se gibljejo od 40 kHz do 15 kHz. Različni parametri aplikacije bodo določili najboljšo opremo in frekvenco za doseganje optimalnega zvara delov.
Na primer, za majhne, občutljive sklope (tiskana vezja, mikroelektronske komponente itd.) Z majhnimi tolerancami je višja frekvenca (na primer 40 kHz) primernejša, saj je mogoče zmanjšati uporabljeni tlak in ultrazvočne vibracije, skupaj z oznako Površine razreda A.
Nizke frekvence (na primer 15 kHz) so zelo primerne za dele srednje do velike velikosti in omogočajo varjenje številnih mehkejših plastik z večjimi razdaljami (več o tem spodaj), kot je pogosto mogoče pri sistemih z višjo frekvenco.
Frekvenca 20 kHz je najpogosteje uporabljena ultrazvočna frekvenca za sestavljanje plastike in ponuja največjo prilagodljivost, saj je primerna za široko paleto aplikacij in termoplastičnih komponent.
2. Premisleki o materialih:
V skladu z osnovnim načelom ultrazvočnega sestavljanja, kot je opisano zgoraj, lahko termoplastiko ultrazvočno sestavimo, ker se tali v določenem temperaturnem območju; ker termoreaktivni materiali, ki se pri segrevanju razgradijo, niso primerni za ultrazvočno sestavljanje.
Varljivost katerega koli termoplasta je odvisna od njegove togosti ali modula elastičnosti, gostote, koeficienta trenja, toplotne prevodnosti, specifične toplote in Tm ali Tg.
Na splošno trda plastika kaže odlične lastnosti varjenja na daljnem polju, ker zlahka prenaša vibracijsko energijo. Mehka umetna masa z nizkim modulom elastičnosti oslabi ultrazvočne vibracije in je kot taka težje varjena.
Pri kolljenju, oblikovanju ali točkovnem varjenju je ravno obratno. Na splošno je mehkejša plastika, lažje je zarezati, oblikovati ali točkovno zvariti.
Tudi smole praviloma uvrščamo med amorfne ali kristalne. Ultrazvočna energija se zlahka prenaša skozi amorfne smole, ki se tako zlahka podvržejo ultrazvočnemu varjenju. Kristalne smole pa ne prenašajo ultrazvočne energije zlahka. Zato je treba pri varjenju kristalnih smol uporabiti višjo amplitudo in raven energije, posebno pozornost pa je treba nameniti zasnovi spojev.
Spremenljivke, ki lahko dodatno vplivajo na varljivost, so vsebnost vlage, sredstva za sproščanje plesni, maziva, mehčala, ojačevalci polnil, pigmenti, zaviralci gorenja in drugi dodatki, skupaj z dejansko kakovostjo smole.
Prav tako je pomembno določiti stopnjo združljivosti materialov, ki so varjeni skupaj. Nekateri materiali imajo določeno stopnjo združljivosti, vendar morda niso vsi razredi in sestave združljivi, nekateri pa sploh niso združljivi.
3. Vpliv skupnega projektiranja:
Morda je najbolj kritična plat ultrazvočnega varjenja zasnova spojev (konfiguracija dveh parnih površin). Upoštevati je treba, kdaj so deli, ki jih je treba variti, še vedno v fazi projektiranja in nato vključeni v oblikovane dele. Obstajajo številni skupni modeli, vsak s posebnimi lastnostmi in prednostmi. Njihovo izbiro določajo dejavniki, kot so vrsta plastike, geometrija delov, zahteve za zvar, zmogljivosti obdelave in oblikovanja ter kozmetični videz.
4. Orodja in pripomočki:
Pri doseganju učinkovitega ultrazvočnega zvara je težko preceniti pomen rogov in naprav.
V preteklosti je v industriji zaznavalo, da mora rogove in napeljave za določeno uporabo zagotoviti isti proizvajalec katere koli varilne stiskalnice, ki se uporablja. Danes inženirji razumejo, da se lahko mešajo in ujemajo: najboljše orodje za to delo ne sme imeti istega imena, kot je na tisku, če se pogostost varjenja ujema.
Možnosti materialov za izdelavo orodij vključujejo aluminij, titan, kaljeno jeklo in nerjaveče jeklo. Dejavniki, kot so vrsta varjene plastike, velikost in konfiguracija spoja, trdnost in / ali trajnost zvara, bodo najboljši material za delo. Na primer, za daljšo življenjsko dobo je lahko kaljeno jeklo dobra izbira.
Nujna je tudi dobra zasnova napeljave. Armatura ima dva glavna namena: poravnati dele pod rogom in podpirati neposredno pod območjem zvara. Ta podpora vključuje tudi odbijanje ultrazvočne energije nazaj na varilno ravnino, zato so napeljave pogosto obdelane iz kovine.
Za večjo trdnost in vzdržljivost lahko uporabimo karbidno prevleko ali kromirano prevleko. Oblikovane napeljave in orodja za nepravilno oblikovane dele je mogoče oblikovati po meri, skupaj z zunanjimi napravami za vpenjanje, držanje in poravnavanje nasprotnih delov. Prav tako je mogoče izdelati segmentirane in nastavljive napeljave, ki zagotavljajo varno prileganje z oblikovanimi plastičnimi deli.
5. Varilni parametri:
Med samim postopkom varjenja, odvisno od vrste uporabljenega sistema, na rezultat vplivajo različni parametri zvara. Sem spadajo amplituda / tlak, sprožilna sila in meje tolerance, odvisno od tega, ali se varjenje opravi glede na čas, energijo ali razdaljo.
Nastavitev amplitude se uporablja za določanje amplitude vibracij. Na krmilniku, ki poganja tisk, je pogosto mogoče natančno prilagoditi nastavitve amplitude in tlaka, medtem ko je večje prilagoditve mogoče izvesti z uporabo ojačevalnikov in regulatorjev tlaka.
Nastavitve tlaka sprožilne sile določajo tlak, ki ga je treba doseči, da se sproži ultrazvok. Prilagoditev tega parametra z nastavitvami, kot so časovniki zakasnitve, načini pred sprožitvijo in nastavitve sile / tlaka, lahko vplivajo na to, kako dolgo so deli v stiku, preden je ultrazvok dejansko vklopljen.
Nastavitve časa, na primer čas varjenja (čas, za katerega se na dele dejansko izvajajo ultrazvočne vibracije) in čas zadrževanja (čas, v katerem se vzdržuje tlak, da se zagotovi pravilno vezavo delov po dejanskem času varjenja in z ultrazvokom. tako da se zvar lahko ohladi), nadaljnji vpliv na to, kdaj in kako dolgo naj ostane ultrazvok vklopljen.
Nekateri sistemi omogočajo uporabniku, da določi nastavitve energije - na primer z omejitvami in kalibracijskim impulzom - medtem ko nekateri omogočajo tudi nastavitve razdalje - kot so inkrementalne, predprožilne, absolutne in omejitve.
Kot je razvidno, med gibanjem ultrazvočnega varjenja pride v poštev veliko gibljivih delov. Manipulacija s temi parametri lahko pomeni razliko med uspešnim zvarom in neučinkovitim zvarom ali razpokanim rogom.
