Ultrazvočna plastična oprema za varjenje
Prenos vibracij v objektu tvori val. Obstajata dva pogoja za nastanek ultrazvočnih vibracijskih valov: eden je vir vibracij, drugi pa medij za razmnoževanje. Razvrstitev ultrazvoka je običajno naslednja: Prvič, razvršča se glede na smer vibracij in smer razmnoževanja. Ko je smer vibracij pravokotna na smer razmnoževanja, se imenuje prečrni val.
Ko se smer vibracij ujema z smerjo razmnoževanja, se imenuje vzdolžni val. Druga temelji na klasifikaciji frekvenc. Vemo, da je občutljivo slušno območje človeškega ušesa 20HZ-20000HZ, zato se valovi v tem območju imenujejo zvočni valovi. Valovi pod tem območjem se imenujejo infrazvočni valovi, valovi zunaj tega območja pa se imenujejo ultrazvočni valovi.
Val se širi v objektu, v glavnem ima naslednje parametre: eden je hitrost V, drugi je frekvenca F, tretja pa valovna dolžina λ. Razmerje med obema je naslednje: V = F.λ. Hitrost valovnega razmnoževanje v isti snovi je konstantna, zato je frekvenca drugačna, valovna dolžina pa drugačna.
Poleg tega je treba upoštevati, da se v objektih vedno širijo valovi. Dlje ko je razdalja razmnoževanja, hujša je pritegnjenost energije, ki jo obravnavamo tudi pri ultrazvočni obdelavi.
A. Uporaba ultrazvočnega plastičnega varilnega stroja,
Ultrazvok se uporablja pri predelavi plastike, obstoječe delovne frekvence pa so 15KHZ, 18KHZ, 20KHZ, 40KHZ. Načelo je uporaba vrha položaja vzdolžnega vala za prenos amplitude na vrzel plastičnega dela. Pod pritiskom molekule v kontaktnem delu dveh plastičnih delov ali drugih delov trčijo v plastični del, ki ga je treba stopiti, plastika na kontaktnem položaju pa se zgosti za dosego namena obdelave.
B. Struktura ultrazvočnega plastičnega varilnega stroja
Ultrazvočni plastični varilni stroj je sestavljen predvsem iz naslednjih delov: generator, pnevmatski del, kontrolni del programa in pretvorni del.
Glavna funkcija generatorja je pretvorba napajalnika 50HZ z elektronskimi vezji v visoko frekvenčni (na primer 20KHZ) visokonapetostni valovi.
Glavna funkcija pnevmatskih komponent je dokončati zahteve za tlačno delo v procesu, kot sta tlačna tlaka in vzdrževanje tlaka.
Kontrolni del programa nadzoruje potek dela celotnega stroja, da doseže dosledne rezultate obdelave.
Pretvorni del pretvori visokonapetostni električni val, ki ga proizvaja generator, v mehanske vibracije, ki se prenaša in ojači, da doseže predelovalno površino.
C. Pretvorni del je sestavljen iz treh delov: pretvornika (TRANSDUCER); ojačevalnik (imenovan tudi sekundarna palica, rog, BOOSTER); varilna glava (imenovana tudi varilni kalup, HORN ali SONTRODE).
(1) Senzor (TRANSDUCER): Funkcija senzorja je pretvorba električnih signalov v mehanske vibracijske signale. Za pretvorbo električnih signalov v mehanske vibracijske signale se lahko uporabita dva fizična učinka.
Odgovor: Magnetostruktivni učinek. B: Protiupad piezoelektričnega učinka. Magnetostruktivni učinek se pogosto uporablja v zgodnjih ultrazvočnih aplikacijah. Njegova prednost je velika zmogljivost električne energije. Njegove slabosti so nizka učinkovitost pretvorbe, težko izdelana in težko množična industrijska proizvodnja.
Od izuma Langevin piezoelektričnega keramičnega pretvornika je bil v široki uporabi povratni učinek piezoelektričnega učinka. Piezoelektrični keramični pretvorniki imajo prednosti visoke učinkovitosti pretvorbe in masovne proizvodnje. Prikrajšanost je v tem, da je ustvarjena zmogljivost moči razmeroma majhna.
Obstoječi ultrazvočni stroji običajno uporabljajo piezoelektrične keramične pretvornike. Piezoelektrični keramični pretvorniki so narejeni s sendvičem piezoelektrične keramike med dvema kovinskima sprednjim in zadajnim blokom obremenitve ter tesno povezani z vijaki. Izhodna amplituda tipičnega pretvornika je približno 10μm.
