Bagaimanakah Haba Mesin Kimpalan Ultrasonik Dijana?
Teknologi kimpalan ultrasonik mempunyai kelebihan ekonomi, kebolehpercayaan, dan penyepaduan automasi yang mudah, dan merupakan teknologi biasa untuk kimpalan plastik.
Tidak seperti sumber haba tradisional yang menjana haba dalam hubungan langsung dengan plastik, sambungan tembaga ultrasonik menjana haba dengan menyembur.
1. Amplitud, frekuensi dan panjang gelombang
Dalam kimpalan ultrasonik, gelombang membujur merambat pada frekuensi tinggi, menghasilkan getaran mekanikal amplitud rendah. Tenaga elektrik mesin kimpalan ditukar kepada tenaga mekanikal untuk gerakan salingan. Untuk memahami hubungan antara amplitud, kekerapan dan panjang gelombang, dan bagaimana ia berkaitan dengan penjanaan haba, kita perlu mengenal pasti komponen utama pengimpal ultrasonik.
Komponen utama pengimpal ultrasonik ialah sumber kuasa, transduser, modulator amplitud (kadangkala dipanggil penukar amplitud) dan kepala kimpalan. Penjana menukarkan bekalan kuasa 50-60Hz dengan voltan 120V/240V kepada bekalan kuasa 20-40khz dengan voltan 1300V. Tenaga ini dimasukkan ke dalam sensor, yang menukarkan tenaga elektrik kepada getaran mekanikal menggunakan seramik piezoelektrik berbentuk cakera yang menghasilkan anjakan terikan apabila arus frekuensi tinggi melaluinya.
Transduser menghantar getaran ke modulator amplitud. Modulator amplitud menguatkan amplitud gelombang ultrasonik dan terus menghantarnya ke kepala kimpalan. Hujung pateri terus menguatkan amplitud gelombang ultrasonik dan membuat sentuhan dengan bahagian tersebut.
Tenaga dipindahkan ke lokasi rod kimpalan dua bahagian pemasangan. Oleh kerana elektrod direka untuk menjadi titik di mana tenaga tertumpu, geseran menghasilkan haba di bawah tekanan. Haba dihasilkan oleh geseran antara permukaan atas dan bawah bahan dan antara molekul dalam bahan. Haba daripada geseran mencairkan bahagian atas dan bawah dan menyambungnya bersama-sama di lokasi kimpalan.
2. Mengetahui kadar pemanasan
Untuk bahan yang sama, tiga faktor menentukan kadar pemanasan: kekerapan, amplitud dan tekanan kimpalan. Untuk peranti sedia ada seperti 15Khz, 20Khz, 30khz atau 40Khz, frekuensi ditetapkan. Oleh itu, kadar pemanasan biasanya boleh diubah oleh tekanan kimpalan. Secara umum, semakin tinggi tekanan, semakin cepat kadar pemanasan. Juga, anda boleh menukar amplitud, sama seperti tekanan, semakin tinggi amplitud, semakin cepat pemanasan.
Sudah tentu, tekanan dan amplitud yang berlebihan juga boleh menjejaskan kualiti kimpalan, seperti kemerosotan bahan, kebocoran, retak dan tumpahan. Oleh itu, kimpalan ultrasonik memerlukan proses pengoptimuman parameter proses. Selepas parameter proses kimpalan ditentukan, proses kimpalan boleh mencapai output yang stabil berkelajuan tinggi dan kekuatan tinggi. Inilah sebabnya mengapa kimpalan ultrasonik digunakan secara meluas dalam pengeluaran besar-besaran.
3. Masa, jarak, kuasa dan tenaga
Haba yang diperlukan untuk mengimpal bergantung pada jenis bahan, reka bentuk kimpalan dan spesifikasi peralatan. Kaedah kawalan haba tradisional ialah mengimpal mengikut mod masa, iaitu, mengimpal untuk masa tertentu, seperti 0.2-1s (biasanya kurang daripada 1s). Walau bagaimanapun, peralatan kimpalan ultrasonik hari ini sering juga membenarkan penetapan dan pemantauan jarak kimpalan, kuasa dan tenaga. Pengendali yang terlatih dengan betul juga boleh melaraskan parameter untuk hasil kimpalan yang konsisten berdasarkan keadaan sebenar dan bahan yang berbeza. Ini juga sangat meningkatkan fleksibiliti dan kebolehpercayaan kimpalan.
