Какви са основните компоненти на ултразвукова заваръчна машина? Как ултразвуковият заварчик генерира топлина?
Основните компоненти на ултразвуковата заваръчна машина са генераторът на енергия, преобразувателят, амплитудата модулатор (понякога наричан амплитудата прът) и заваръчната глава. Генераторът преобразува захранване с напрежение 50-60Hz и напрежение 120V/240 V в захранване, което работи при 20-40 Khz и напрежение 1300 V. Тази енергия се предоставя на преобразувателя, който използва дискови пиезоелектрична керамика за преобразуване на електрическа енергия в механични вибрации, т.е. когато високочестотен ток преминава през пиезоелектричната керамика, пиезоелектричната керамика генерира напрежение изместване.
Конверторът предава вибрациите към модулатора за амплитуда. Модулаторът на амплитуда усилва амплитудата на ултразвуковата вълна и продължава да я предава на заваръчната глава. Заваръчната глава продължава да усилва амплитудата на ултразвуковата вълна и влиза в контакт с компонента.
Енергията се прехвърля в позицията на заваръчния прът на сглобените две части. Тъй като заваръчните ребра са проектирани с остри точки, енергията се концентрира в острите точки, а триенето и топлината се генерират под налягане. Топлината се генерира от два вида триене, единият е триенето на повърхността между горната и долната част на материала, а другото е вътрешното молекулно триене на материала. Заради топлината, генерирана от триенето, горната и долната част се стопяват и се съединяват в позицията на заваряване.
За същия материал има три фактора, които определят скоростта на нагряване: честота, амплитуда и заваръчно налягане. За съществуващо оборудване, като 15 Khz, 20 kHz, 30 Khz или 40 Khz, честотата е фиксирана. Следователно, скоростта на нагряване обикновено може да се променя чрез заваряване налягане. Като цяло, колкото по-високо е налягането, толкова по-бързо е нагряването. В допълнение, можете също да промените амплитудата, като налягането, толкова по-голяма е амплитудата, толкова по-висока е скоростта на нагряване.
Разбира се, прекомерното налягане и амплитудата също ще имат отрицателно въздействие върху качеството на заваряване, като например разграждане на материала, изтичане, пукнатини и преливане. Следователно, ултразвуковото заваряване изисква процес на оптимизация на параметрите на процеса. След определяне на тези параметри, процесът на заваряване може да достигне стабилен изход, а скоростта е висока, и силата на заваряване е силна. Това е причината, поради която ултразвуковото заваряване се използва широко в масовото производство.
Количеството топлина, необходима за заваряване, зависи от вида на материала, заваръчния дизайн и спецификациите на оборудването. Традиционният метод за контролиране на топлината е във времето, т.е. заваряване за определено време, като 0.2 ~ 1s (обикновено по-малко от 1s). Въпреки това, днешното ултразвуково оборудване за заваряване може също така да определя и следи разстоянието на заваряване, мощността и енергията. При правилно обучени оператори параметрите могат да бъдат регулирани в зависимост от действителната ситуация и различни материали, така че да се получи последователен ефект на заваряване. Това също значително подобрява гъвкавостта и надеждността на заваряването.
