Strukturna sestava ultrazvočnega plastičnega varilnega stroja
Ultrazvočna oprema za varjenje je sestavljena iz tiska, generatorja, pretvornika, roga, varilne glave in delov podporo orodje.
1 Ultrazvočni generator
Funkcija ultrazvočnega generatorja je pretvorba frekvence moči (50 Hz ali 60 Hz) napetosti v ultrazvočno frekvenčni napetost. Mikroprocesor nadzoruje varilni cikel in uporabniku prek uporabniškega vmesnika vrne informacije o varjenju ključev. Uporabniški vmesnik operaterju omogoča tudi vnos zahtevanih varilnih parametrov.
Ultrazvočni plastični varilec
2 Varilni sklad/akustični energetski sistem Varilni sklad zagotavlja ultrazvočne mehanske vibracije, ki so na splošno sestavljene iz treh delov: pretvornika, roga in varilne glave, pritrjen pa je na varilni tisk sredi roga. Komplet za varjenje je rezonator nekoliko podoben tuningu. Rezonantna frekvenca varilnega kompleta se mora tesno ujemati s frekvenco električnega signala iz generatorja (z razliko manj kot 30 Hz).
2.1 Pretvornik
Inveržni piezoelektrični učinek pretvori ultrazvočno frekvenčno napetost iz generatorja v ultrazvočne mehanske vibracije iste frekvence. Sestavljen je iz več piezoelektričnih keramičnih listov, sendvičnih med dvema kovinskima (običajno titanovim) blokoma. Med listi je tanka kovinska plošča, ki tvori elektrode. Ko je sinusoidni električni signal dobavljen v pretvornik preko elektrode, se piezoelektrični list razširi in pogodbe, ki proizvajajo aksialni od vrha do vrha gibanja 15-20 μm. Pretvornik je naprava za natančnost in jo je treba ravnati previdno.
2.2 Rog
Rog ima dve funkciji. Njegova glavna funkcija je ojačiti mehanske vibracije, ki nastanejo na koncu pretvornika in prenašati vibracije na varilno glavo. Druga funkcija je, da zagotovite položaj za komplet za pritrjevanje na varilni tisk. Ko se ultrazvočna energija nanese na pretvornik, se rog širi tudi in pogodbe. Tako kot drugi deli v kompletu za varjenje je tudi rog tuning naprava, zato mora odsevati tudi na določeni frekvenci, da se ultrazvočna energija iz pretvornika prenese na varilno glavo. Za učinkovito delovanje mora biti rog pol valovne dolžine ali delni večkratnik pol valovne dolžine ultrazvočnega vala v svojem proizvodnem materialu. Na splošno pol valovne dolžine.
2.3 Varilna glava
Varilna glava je del varilnega kompleta, ki zagotavlja energijo delom, ki jih je treba variti. Tako kot rog je tudi varilna glava naprava za tuning, pri večini aplikacij pa je zagotovljeno tudi mehansko ojačevanje. Dolžina varilne glave mora biti pol valovna dolžina ali pol valovna dolžina ultrazvočnega vala v svojem proizvodnem materialu
Večkratnik. To zagotavlja, da ima konec varilne glave dovolj amplitude za doseganje varjenja. Amplitude je na splošno 30 ~120 μm. Zasnova delov, ki jih je treba variti in sklep določa velikost in slog varilne glave. Oblika varilne glave je zelo pomembna, saj lahko stres, ki ga povzroča aksialna širitev in krčenost varilne glave, povzroči kreking pri visoki amplitudi. V nekaterih aplikacijah je varilna glava obdelana z več aksialnimi režami. S tem se zagotovi, da je največja amplituda v vzdolžni smeri. Konec varilne glave prenaša ultrazvočno energijo na dele, ki jih je treba variti. Konci morajo biti posebej zasnovani tako, da ustrezajo delom, da se zagotovi največji prenos energije med varilno glavo in deli. Običajno je konec varilne glave narejen v profil, ki se ujema s konto dela.
Da bi preprečili zavlečenost in zmanjšali nošnje, je treba aluminij prevleči z niklom ali kromom. Kadar je potrebna odpornost na udarce ali odpornost na hlajenje, in ko je potrebno varjenje napolnjenih plastičnih ali vdelanih kovinskih vložkov, so potrebne jeklene varilne glave. Jeklena varilna glava ima nizko trdnost utrujenosti in se uporablja le v majhnih amplitude priložnostih. Kompleksni deli, posebno oblikovani ali veliki deli običajno zahtevajo sestavljene varilne glave (otroške-ženske varilne glave). V tem trenutku je osnovna varilna glava izdelana iz aluminija, titana ali jeklenih sekundarnih varilnih glav so povezane z osnovno varilno glavo in vodilno energijo.
3 Pritisnite
Tisk se uporablja za popravek varilnega kompleta in uporabo sile, potrebne za varjenje. Sestoji iz osnove za pritrjevanje pritrditve in zračnega jeklenke za uporabo sile. Tisk je opremljen z merilnikom tlaka in regulacijo ventila za nastavitev varilne sile. Treba je vedeti, da posebni merilni tlak, nastavljen na ultrazvočno varilno opremo, ni nujno enak varilni sili, ki jo zagotavlja drug varilec z enakim merilnim tlakom. Varilno silo je treba umeriti z merilcem tlaka, da se neposredno primerja sila varjenja med različnimi varilci. Na tisku je tudi ventil za uravnavanje pretoka, ki prilagaja hitrost varilne glave, ki se približuje delu, ki ga je treba variti. Nekatera varilna oprema uporablja sistem za pod pritiskom elektromagnetne sile za zamenjavo tradicionalnega cilindra, ki lahko bolje nadzoruje hitrost pristopa, kar je koristno pri varjenju majhnih ali natančnosti delov.
4 Orodje za podporo
Podlaga za tisk popravlja orodje, ki podpira dele med postopkom varjenja. Orodje za podporo je posebej zasnovano tako, da preprečuje premikanje spodnjega dela pri uporabi ultrazvočnega. Običajno se obdela v obliko, ki se tesno ujema s površinsko obrisom dela. Stalnica se giba od preproste do zapletene, odvisno od zasnove dela. Spodnji deli morajo biti trdno podani in podprti. Pritrdilni del ali podlaga mora biti nastavljiva, da se zagotovi, da je del pravokoten na varilno glavo. Fiks je mogoče obdelati iz več materialov. Nerjaveče jeklo je najboljša izbira, ker je enostavno strojno in lakiranje. Posebne pritrditve je zdaj mogoče obdelati neposredno prek CAD podatkov. Večji, kompleksni, neparni ali majhni paketni deli se običajno pritegnejo z litjem mehkega poliuretana.
