Uvođenje ultrazvučnog instrumenta za mjerenje amplitude
Ultrazvučna amplituda se obično odnosi na amplitudu ultrazvučne opreme za zavarivanje. Teškoća mjerenja leži u visokoj frekvenciji i maloj amplitudi. Obično je frekvencija između 10kHz i 60kHz, a amplituda između 1μm i 100μm. Zbog visoke frekvencije premašuje frekvencijski raspon većine mjerenih instrumenata. Mala amplituda izlaže visoke zahtjeve na preciznost mjerenja. Uobičajeno korištene metode testiranja su mu nemoćne, pa ga je teško izmjeriti. Generalno, za mjerenje se može koristiti samo laserski vibrometar, a mogu se dobiti i dobri rezultati. Međutim, oprema za mjerenje laserskih vibracija je skupa i komplicirana za operiranje. Da ne spominjem opšte proizvodne jedinice, čak su i profesionalne istraživačke i dizajnerske jedinice rijetko opremljene, a nemoguće im je da se široko koriste.
Kao što svi znamo, za bilo koje ultrazvučno zavarivanje, bilo da je to ultrazvučno plastično zavarivanje ili ultrazvučno zavarivanje metala, za opisivanje se mogu koristiti četiri parametra. Drugim riječima, efekat ultrazvučnog zavarivanja zavisi samo od četiri parametra, i to frekvencije, vremena, pritiska i amplitude. Među njima su prva tri parametra laka za kontrolu, podešavanje i prikazivanje. I proizvođači opreme i korisnici opreme razumiju i obraćaju dovoljno pažnje na njih. Oni su također parametri podešavanja u svakodnevnom rad opreme. Amplituda (izmještanje) ultrazvučnih vibracija je ključni pokazatelj ultrazvučne opreme, a također je i fizička količina koju je *teško mjeriti i *teško razumjeti. Osim stručnjaka i učenjaka, a kamoli korisnika opreme, ni većina proizvođača opreme ne brine mnogo o tome. Prebrojali smo većinu priručnika ultrazvučne slučajne opreme, a vrlo je malo opisa ultrazvučne amplitude, uključujući fizičko značenje amplitude, kontrolu i podešavanje amplitude, te odnos između amplitude i kvaliteta zavarivanja.
Amplituda ultrazvučnih vibracija direktno predstavlja veličinu ultrazvučne izlazne energije, a također je povezana sa jačinom povezanih materijala i životnim važećim životom cijele mašine. Bilo za proizvođače ultrazvučne opreme ili korisnike koji koriste ultrazvučnu opremu, važnost toga se ne može prenamjeniti.
Za sistem ultrazvučnih vibracija, iz perspektive prijenosa energije, glavni indikator se zove ultrazvučni zvučni zvučni intenzivitet I. Odnosi se na energiju prenesenu po kvadratnom centimetru u sekundi u smjeru okomice na smjer razmnožavanja putujućeg vala, i to
I=1/2ρcω2ω2
Među njima: ρ je i denzitet materijala; c je brzina ultrazvučnog razmnozavanja u materijalu;
ω je ugaona frekvencija;
ξ je ultrazvučna amplituda;
Očigledno, kako se ultrazvučna amplituda povećava, ultrazvučna energija se eksponencijalno povećava u kvadratnoj vezi.
U ultrazvučnom procesu zavarivanja, ako je amplituda premala, energija zavarivanja nije dovoljna, a mjesto zavarivanja neće biti čvrsto zavareno. Čak i ako je pritisak povećan ili se vrijeme zavarivanja produži, nema dobrog efekta. Ako je amplituda prevelika, prouzrokovat će preko zavarivanje, protok ljepila ili zavarivanje kroz. Slično tome, smanjenje pritiska ili skraćenje vremena ima malo efekta. Ako je dizajn kalupa nerazuman i distribucija amplituda je neuskladna, zavarivanje će biti neuskladno i kvalitet će biti uvelika smanjen.
U procesu projektiranja i proizvodnje ultrazvučne opreme, ako je dizajn amplitude vibracijskog sistema prevelik, unutrašnji stres materijala je odgovarajuće prevelik, premašuje vlačnicu čvrstoće i jačinu samog materijala, a rezultat toga je kalup, rog ili transduktorski materijal Napuknut. Generalno govoreći, preporučujemo klijentima da kontrolišu amplitude parametre odgovarajućih komponenti unutar razumnog raspona pri dizajniranju ultrazvučnog sistema kako bi se osiguralo da ultrazvučni sistem može raditi sigurno i pouzdano.
