Nastavitev parametrov ultrazvočnega varjenja
Nastavitev parametrov procesa ultrazvočnega varjenja vključuje ultrazvočno varjenje moč, ultrazvočno frekvenco, ultrazvočno amplitude, ultrazvočni tlak varjenja, ultrazvočni čas varjenja itd.
i. Pogostost ultrazvoka
Delovna frekvenca ultrazvočnega varjenja je običajno 15-40kHz, materiali s slabo odzivnostjo na nizko frekvenco, kot so PvC, PE itd., pa se lahko varijo z visoko frekvenco, kar lahko zmanjša škodo na materialu. Visoko frekvenčni ultrazvočni prenos energije je koncentriran, visoko frekvenčni ultrazvočno varjenje pa se lahko uporablja za nekatere občutljive dele. Med ultrazvočnim varjenjem bo zaradi spremembe obremenitve, zaradi česar je moč varjenja močnejša, povzročila detuning fenomen ultrazvočne opreme. Na splošno je treba po določitvi delovne frekvence varilnega stroja akustični sistem hraniti v resonanco.
Naslednja enačba lahko opiše moč ultrazvoka:
P=μSnv=-2Aω/π=4usaf
V formuli, P ultrazvočna moč; F statični tlak; S spajkanje skupno območje; v relativni hitrosti; Amplitude; μ faktor trenja; w je kotna frekvenca; f je frekvenca vibracij.
2. Ultrazvočna amplitude
Varjenje na večji frekvenci delovanja in amplitude lahko skrajša čas varjenja in izboljša učinkovitost dela. Za različne materiale je optimalna amplitude varjenja, kot je prikazano v preglednici 1. Ultrazvočno varjenje ima majhno amplitude 20μm. Običajno se priporoča uporaba amplitude 40μm. Ker bo prevelika amplituda pogosto povzročila utrujenost in poškodbe ultrazvočnega napajalnika, so zahteve za ultrazvočno amplitudo skladne z ultrazvočnim napajanjem.
1212.png
3. Ultrazvočni čas varjenja
Čas varjenja se nanaša na čas oddajanja ultrazvočne energije med postopkom varjenja. Čas varjenja je prekratko in energija ni dovolj, da bi povzročila zanesljiv varilni sklep. Ko se čas varjenja povečuje, varjenje lahko absorbira več energije, temperatura varilne površine se bo povečala, območje varjenja se bo povečalo, penetracija varjenja pa se bo povečala, tako da se bo povečala moč varjenja [22-24]. Vendar bo predolgo varjenje povzročilo prekomerno taljenje varilnega materiala in povzročilo več bliskavice. Pretok teh taline v varilnem območju je usmerjen, zato bo preveč topljenega toka povzročilo zmanjšanje trdnosti. Poleg tega bo predolg čas varjenja povzročil, da bo temperatura varjenja preveč visoka, kar bo povzročilo kurjenje in degradiranje varjenja, kar bo povzročilo varilne oznake na površini varjenja, kar bo povzročilo preveč varjenja in zniževanje trdnosti. Predolg čas varjenja in preveč energije bo povzročilo, da bo temperatura staljene plasti preveč visoka, da bi bila razgradnja, razgradnja in embritmment varjene plastike; in stres varilnega roba je koncentriran, in zamik se pojavi na varilni površini. Zato je za pridobitev večje varilne moči potrebno izbrati primeren ultrazvočni čas varjenja, prekratka in predolga bo povzročila zmanjšanje trdnosti varjenja.
4. Ultrazvočni tlak varjenja
Ultrazvočni tlak varjenja se nanaša na statični tlak, ki ga uporablja varilna glava na varjenje med postopkom varjenja, in uporaba statičen tlak prenaša ultrazvočno energijo na varjenje. Pri ultrazvočnem varjenju, ko je čas varjenja določen, je tlak povezan z varilno površino, da tvori primeren stik, kar je zelo kritičen dejavnik za trdnost. V določenem območju tlaka, saj se tlak povečuje, se bo povečala moč varjenja. Ko je tlak varjenja nizek, stik z varjenjem ni dober, energije trenja ni mogoče učinkovito proizvesti, stopnja izkoriščenosti energije ultrazvočnega pa je nizka. Nižji tlak bo povzročil manj staljene snovi v zvarjenem delu, zaradi česar je nemogoče tvoriti učinkovit var. Ko pa bo tlak varjenja prehiter, bo povzročil prehitro topljenje, taljenje pa se bo iztekalo iz varilne sile, kar zmanjšuje strjenost topitve, ki je potrebna za nastanek varilne glave in zmanjšuje trdnost varjenja. Prekomerna sila bo povzročila prekomerno trenje, ki bo oslabilo relativno trenje med varjenjem, povzročilo prekomerno obremenitev na varilnem stroju in oteženo varjenje. Tlak varjenja ima velik vpliv na moč varjenja med ultrazvočnim varjenjem najlona 66. Nekoliko nižji tlak varjenja lahko povzroči, da varjenje proizvaja debelejšo toplotno prizadeto cono, zaradi česar se bo več molekularnih verig, kristalnih zrn in vlaken premikalo pravokotno na varilni vmesnik in izboljšalo trdnost varjenja. Ti varjeni sklepi so pod varilnim tlakom 0,66MPa. Moč varjenja lahko doseže 70% najlona 66. Tlak varjenja je treba ujemati s časom varjenja, da se pridobi boljša stopnja varjenja. Matsuoka [27] je ugotovila, da lahko za termoplastiko, ojačano s steklenimi vlakni, ko je amplituda varjenja konstantna, s povečanjem varilnega tlaka zmanjša čas varjenja.
5. Dolžina kroga in fiksni položaj
Dolžina kroga in vpenjalni položaj med ultrazvočnim varjenjem bo vplivala tudi na trdnost varjenja. S povečanjem dolžine kroga pri preskusu enega kroga se bo zmanjšala moč varjenja. Ko se dolžina kroga poveča, bo povzročila koncentracijo stresa v varilnem delu in zmanjšala moč. Zato je za pridobitev najboljše varilne moči potrebno zasnovati krajšo dolžino kroga in izbrati ustrezno dolžino glede na vrsto sklepa. Na splošno je dolžina kroga pogosto fiksna. Za izpolnitev zahtev glede trdnosti je krogni sklep kratek, varilno območje je majhno, moč pa ni dovolj; naročje spoj je daljša, in bo povzročila odpadke materialov. Zasnovajte dolžino kroga. Spremenite varilne parametre, da dobite najboljšo varilno moč. Qiu et al. je ugotovil, da bo na nakodlu, kjer je varjenje fiksno, razdalja med vpenjalnim mestom in varilnim delom vplivala na trdnost varjenja. Krajša razdalja je poodmerna za povečanje toplote, ki jo ustvarja trenje, kar lahko izboljša moč varjenja. Pri dejanski proizvodnji imajo varilni deli različne oblike in fiksni vpenjalni položaj ni primeren. Na splošno morajo biti varilni deli stabilni v postopku varjenja.
6. Ultrazvočna globina varjenja
Med postopkom varjenja, ko se material na položaju varjenja topi, se bo položaj varilne glave še naprej spuščal, staljeni material pa se bo na koncu varjenja razmazal in strdil. Debelina končnega strjenega materiala se imenuje globina penetracije. V normalnih okoliščinah se lahko nadzoruje postopek varjenja. Premik glave za varjenje navzdol nadzoruje globino penetracije. Moč varjenja ima velik odnos z mikrostrukturo varjenega dela, ki je tesno povezana z debelino staljene plasti in temperaturo varjenega dela med postopkom varjenja. Povečanje tlaka varjenja ali časa varjenja bo povečalo taljenje in pretok materiala med postopkom varjenja, s čimer se bo povečala globina penetracije [29]. Pravilno penetriranje lahko poveča moč varjenja, ko pa je penetracija prevelika, je pogosto potrebno več časa varjenja, kar bo povzročilo preveliko varjenje materiala in zmanjšalo moč. Ne glede na to, kako spremenite tlak in čas varjenja, morate dokazati ustrezno globino penetracije, da zagotovite, da varjenje doseže večjo trdnost.
7. Vpliv ultrazvočnih prevodnih palic
Energijska guiding rebra so zasnovana na varjenih delih, ki lahko zberejo varilno energijo, skrajšajo čas varjenja, zmanjšajo koncentracijo stresa varilnega dela in izboljšajo trdnost varjenja. Skupna energijska cev rebra so v obliki trikotnika, pravokotnika in polkroga. Pri ultrazvočnem varjenju se za varjenje pogosto uporabljajo ritni sklepi in krogni sklepi, različna pa je tudi zasnova energijskih vodilnih palic. Ker tetive energijskega vodnika med varjenjem nagajajo pritisk in so podvržene več vibracijam, je med postopkom varjenja energija koncentrirana in koncentrirana na vrstice z energijsko vodilo. Pod delovanjem tlaka se bodo energijske vodilne palice najprej segrele in stopile ter se premaknile na obe strani. Razširitev pretoka [3o]. Liu et al. je predvidel, da imajo lahko varilni deli s polkrožno energijsko guiding rebri najvišjo moč varjenja pri varjenju z primernim varilnim parametrom [31]. Devine[32] je predlagal, da so trikotna energijsko prevodna rebra s kotom apex 90° primerna za večino amorfne plastike, A triangularna rebra za energetsku emitovanje s apex uglom od 60° su pogodna za pol-kristalne plastike, a za pol-kristalne plastike, prevodna Material, ki se topi rebrom, se lahko učtiva kako teče unaokolo, a to bi lahko omekšalo da se material neupolno zavaruje. , zato energijski vodnik ni potreben za varjenje kroga. Poleg tega dodajanje energetskih guiding reber povečuje težave z varjenjem in povečuje stroške.
Metoda nastavitve parametrov ultrazvočnega postopka varjenja mora strogo slediti zgornji teoriji in je ni mogoče prilagoditi po potrebi. Šele ko razumete načelo in uporabite ultrazvočno varjenje opreme lahko postane udobno.
