Koje su glavne komponente ultrazvučne mašine za zavarivanje? Kako ultrazvučni zavarivač stvara toplotu?
Glavne komponente ultrazvučne mašine za zavarivanje su generator snage, transduktor, modulator amplitude (ponekad se naziva amplitudska šipka) i glava za zavarivanje. Generator snage pretvara napajanje sa naponom od 50-60Hz i naponom od 120V/240 V u napajanje koje radi na 20-40 Khz i napon od 1300 V. Ova energija se daje transduktoru, koji koristi piezoelektričnu keramiku u obliku diska za pretvaranje električne energije u mehaničke vibracije, to jest, kada visokofekventna struja prolazi kroz piezoelektričnu keramiku, piezoelektrična keramika stvara pomak naprezanosti.
Konvertor prenosi vibraciju na modulator amplitude. Modulator amplitude pojačava amplitudu ultrazvučnog talasa i nastavlja ga prenositi na glavu zavarivanja. Glava zavarivanja nastavlja pojačati amplitudu ultrazvučnog talasa i dolazi u dodir sa komponentom.
Energija se prenosi na položaj šipke za zavarivanje sastavljanih dva dijela. Pošto su rebra za zavarivanje dizajnirana oštrim tačkama, energija je koncentrirana na oštrim tačkama, a trenje i toplota se stvaraju pod pritiskom. Toplota nastaje dvije vrste trenja, jedna je površinska trenja između gornjeg i donjeg dijela materijala, a druga je unutrašnje molekularno trenje materijala. Zbog toplote koju stvara trenje, gornji i donji dijelovi se tope i spoje na poziciji zavarivanja.
Za isti materijal postoje tri faktora koji određuju brzinu grijanja: frekvenciju, amplitudu i pritisak zavarivanja. Za postojeću opremu, kao što su 15 Khz, 20 kHz, 30 Khz ili 40 Khz, frekvencija je fiksna. Stoga se brzina grijanja obično može promijeniti pritiskom zavarivanja. Generalno, što je pritisak veći, brzina grijanja je brža. Osim toga, možete promijeniti i amplitudu, kao pritisak, što je amplituda veća, to je brzina grijanja brža.
Naravno, pretjerani pritisak i amplituda imat će i negativan utjecaj na kvalitet zavarivanja, kao što su degradacija materijala, curenje, pukotine i preliv. Stoga ultrazvučno zavarivanje zahtijeva proces optimizacije parametara procesa. Nakon određivanja ovih parametara, proces zavarivanja može doći do stabilnog izlaza, a brzina je velika, a jačina zavarivanja je jaka. To je razlog zašto se ultrazvučno zavarivanje široko koristi u masovnoj proizvodnji.
Količina toplote potrebne za zavarivanje zavisi od vrste materijala, dizajna zavarivanja i specifikacija opreme. Tradicionalna metoda kontrole toplote je kroz vrijeme, to jest zavarivanje za određeno vrijeme, kao što je 0,2~1s (općenito manje od 1s). Međutim, današnja ultrazvučna oprema za zavarivanje također može postaviti i pratiti udaljenost zavarivanja, snagu i energiju. Kod pravilno obučenih operatora parametri se mogu podesiti i prema stvarnoj situaciji i različitim materijalima, kako bi se dobio dosljedan efekat zavarivanja. To također uvelikom poboljšava fleksibilnost i pouzdanost zavarivanje.
