Glavne komponente ultrazvučnog aparata za zavarivanje
Ove mašine se sastoje od nekoliko komponenti sa specifičnim funkcijama. Evo nekoliko važnih dijelova koje ćete naći u svim vrstama ultrazvučnih aparata za zavarivanje:
· Generator
Generator ultrazvučnog aparata za zavarivanje pretvara električnu energiju sa rezonantnom frekvencijom u potreban napon i visoku frekvenciju. Osim toga, ima mikroprocesor odgovoran za pokretanje ciklusa zavarivanja i pružanje važnih komunikacija zavarivanja kroz korisnički interfejs.
· Mehanička presa
Mehanička presa drži sistem za zavarivanje i primjenjuje silu koja drži zavareni spoj zajedno. Ima manometar i regulator koji omogućava operateru da prilagodi silu koja se primjenjuje na sistem.
· Zavarivanje
Komplet za zavarivanje sastoji se od sonde, pojačivača i sirene za zavarivanje koji su montirani na presu za zavarivanje u središnjoj tački pojačivača. On je odgovoran za pružanje ultrazvučnih vibracija mašine, čija frekvencija mora biti bliska frekvenciji generatora da bi se dobio kvalitetan zavareni spoj.
· Senzor
Pretvarač ili pretvarač pretvara električnu energiju visoke frekvencije u mehaničke vibracije. Sastoji se od nekoliko piezoelektričnih keramičkih diskova postavljenih između dva titanijumska bloka. Osim toga, elektrode su napravljene od tankih metalnih ploča između piezoelektričnih diskova.
· Booster
Pojačivač ima dvije funkcije. Prvo, pojačava vibracije nastale skupljanjem i širenjem i prenosi ih na glavu za zavarivanje. Drugo, služi kao osnova za šav na aparatu za zavarivanje.
· Sirena za zavarivanje
Glava za zavarivanje je odgovorna za prijenos vibracija na zavareni dio. Izrađuje se od aluminijuma ili titanijuma. Međutim, aluminij je prikladan samo za male primjene jer se troši. Da bi se smanjilo habanje, većina glava za zavarivanje ima očvrsne vrhove.
· Alat za podršku
Alat za potporu služi za držanje donjeg dijela mašine tokom procesa zavarivanja. To je osnova mašine i dizajnirano je da odgovara konturama radnog komada.
Kako radi ultrazvučno zavarivanje
Mehanizam ultrazvučnog zavarivanja
Ultrazvučno zavarivanje zasniva se na procesu zagrijavanja i topljenja materijala pomoću vibrirajućih zvučnih valova. Evo sažetka kako proces funkcionira:
Priprema materijala: Plastični dijelovi su raspoređeni tako da formiraju preklopni spoj, a zatim se postavljaju na hrpu za zavarivanje mašine.
Proizvodnja električne energije visoke frekvencije: Generator ove mašine pretvara električnu energiju (50-60 Hz) u visoke frekvencije (20 – 40 kHz).
Pretvaranje u ultrazvučne talase: Pretvarač pretvara visokofrekventnu električnu energiju u ultrazvučne talase. Nakon toga, pojačivač pojačava vibracije.
Zavarivanje: Sirena ili sonotroda fokusira ultrazvučne vibracije na poravnate plastične ili metalne dijelove. Operater zatim vrši pritisak pomoću prese. Po završetku, operater uvlači trubu i uklanja materijal zavarivanja.
Vrste ultrazvučnog zavarivanja – plastike i metala
Proces zavarivanja ima ograničenja u pogledu vrste i veličine materijala s kojima je kompatibilan. U nastavku su uobičajeni materijali za ovu tehnologiju.
· Ultrazvučno zavarivanje plastike
Ultrazvučno zavarivanje je jedna od najčešćih tehnika zavarivanja plastike. Pogodan je za zavarivanje termoplasta kao što su polikarbonat, ABS, poliester itd. Ipak, najbolje je paziti na svojstva kao što su prisustvo vlage i tvrdoće. Također, proces nije prikladan za plastične polimere kao što su PVC i poliamid.
· Ultrazvučno zavarivanje metala
Tehnika ultrazvučnog zavarivanja metala kompatibilna je sa širokim spektrom metala kao što su aluminijum, bakar, srebro, mesing, nikl, zlato i njihove legure. Međutim, tehnika je prikladna samo za ove metale koji su tanki i male veličine.
· Razmatranje odabira materijala
Odabir pravog materijala važan je dio ultrazvučnog zavarivanja. Međutim, postoje neki problemi u odabiru pravog materijala za vaš krajnji proizvod.
Oblik: Oblik dijela treba omogućiti preklapanje jer je tehnika prikladna samo za preklapanje.
Sadrži vlagu: Materijal ne bi trebao sadržavati vlagu jer će to utjecati na kvalitetu zavarenog dijela. Stoga treba biti oprezan s materijalima koji mogu apsorbirati vlagu, kao što je akril.
Tvrdoća: Odgovarajući materijal mora biti mekan, kao što je ABS. Zbog tvrdoće materijala kao što su polipropilen i polikarbonat, ova tehnika zavarivanja možda nije prikladna za ove materijale.
Debljina: Debeli materijali zahtevaju više energije da vibriraju i razbiju molekularne veze, a mašina možda neće moći da generiše ovu energiju. Stoga je ovaj proces prikladan samo za tanke dijelove (0.38mm – 3mm).
Slični materijali: Ultrazvučno zavarivanje je pogodno za zavarivanje dva slična termoplastična dijela jer su kemijski kompatibilni. Tokom procesa topljenja, oni mogu formirati molekularnu vezu.
Različiti materijali: Ovaj proces zavarivanja je također pogodan za zavarivanje različitih materijala. Međutim, oni se moraju topiti unutar 40 stepena 0F i imati slične molekularne strukture. Na primjer, ABS i akril su dobra kombinacija, dok su polietilen i polipropilen hemijski nekompatibilni.
Pored sličnosti materijala, odabir pravog materijala zavisi i od prisustva maziva, punila, pigmenata itd. Stoga dobijanje savjeta od stručnjaka za zavarivanje poput nas može promijeniti igru.
