Prinsip kerja mesin kimpalan ultrasonik plastik
Konsep dan klasifikasi gelombang bunyi
Gelombang disebabkan oleh gangguan bermula pada titik tertentu, dan disebarkan atau dihantar ke titik lain dengan cara yang telah ditetapkan. Gelombang akustik ialah perambatan tenaga getaran dalam medium elastik, sejenis gelombang mekanikal elastik. Dalam medium cecair atau pepejal, apabila titik jisim menyimpang dari kedudukan keseimbangannya, ia akan menyebabkan daya pemulihan kenyal di dalam medium. Daya pemulihan elastik ini digabungkan dengan inersia sistem, supaya getaran titik jisim sederhana dihantar secara berterusan ke titik jisim bersebelahan, dengan itu menghasilkan dan Mengeluarkan gelombang bunyi. Gelombang akustik ialah gelombang mekanikal elastik. Julat frekuensi gelombang bunyi yang boleh didengari oleh telinga manusia biasanya antara 20Hz dan 20KHz, dipanggil bunyi boleh didengar. Gelombang bunyi dengan frekuensi antara 2×104Hz-2×109Hz dipanggil gelombang supersonik, dan gelombang bunyi dengan frekuensi lebih rendah daripada 20Hz dipanggil gelombang infrasonik. (gelombang infrasonik). Bunyi yang tidak dapat didengar ini mempunyai impak yang besar terhadap kehidupan manusia, dan ia juga mempunyai pelbagai aplikasi dan prospek pembangunan.
| Kekerapan/Hz | ciri-ciri | |
| Infrasound | 〈20 | Telinga manusia tidak boleh mendengar, pengecilan penghantaran sangat kecil, dan jarak penghantaran sangat panjang. |
| Bunyi yang boleh didengari | 20-2×104Hz | Boleh didengari oleh telinga manusia |
| Ultrasound | 2×104Hz-2×109Hz | Kekerapan penyebaran adalah tinggi, arah penyebaran adalah kuat, getaran sederhana kuat, dan penyebaran dalam cecair boleh menyebabkan peronggaan. |
| Ultrasound | 2×109Hz-2×1012Hz | Pengecilan perambatan adalah besar, panjang gelombang pendek, dan jalur frekuensi secara kasarnya sepadan dengan gelombang mikro. |
Ultrasound berbeza daripada gelombang bunyi biasa dalam ciri-ciri berikut: frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, tenaga besar, pantulan, pembiasan, resonans, dan kehilangan tenaga semasa proses perambatan.
Prinsip dan proses kimpalan plastik ultrasonik
Kimpalan plastik ultrasonik (kimpalan ultrasonik) ialah kaedah kimpalan tanpa sentuhan. Prinsip kimpalan ultrasonik adalah untuk menukar arus 50/60 Hz kepada 15, 20, 30 atau 40 KHz tenaga elektrik frekuensi tinggi melalui penjana ultrasonik, dan tenaga elektrik yang ditukar Ia ditukar kepada getaran mekanikal membujur frekuensi yang sama oleh peranti penukaran tenaga, dan kemudian perubahan ini dihantar ke kepala kimpalan melalui peranti pelarasan amplitud, dan kepala kimpalan memindahkan tenaga getaran yang diterima ke sambungan asal kimpalan. Kawasan dengan rintangan akustik yang besar di antara muka menggunakan geseran untuk menukar tenaga getaran kepada tenaga haba untuk menjana suhu tinggi tempatan. Haba tertumpu di tengah-tengah bahan kimpalan. Oleh kerana kekonduksian haba plastik yang lemah, ia tidak dapat dihamburkan dalam masa, menyebabkan permukaan sentuhan plastik cair dengan cepat. Seterusnya, buat permukaan ikatan bersatu. Kimpalan ultrasonik boleh digunakan dalam proses ikatan kebanyakan plastik kejuruteraan, menjadi salah satu sumber teknikal penting dalam proses ikatan, dan mempunyai pelbagai prospek aplikasi. Kekuatan kimpalan boleh hampir dengan kekuatan bahan mentah, dan ciri-ciri bahan tidak terjejas secara langsung atau berubah. Kaedah kimpalan mempunyai ciri-ciri mengekalkan keplastikan bahan, dan mempunyai sedikit kesan ke atas keanjalan dan kekuatan mekanikal bahagian terikat. Ia memenuhi keperluan teknikal ikatan kejuruteraan. .
Rajah 1 Gambar rajah struktur prinsip kerja mesin kimpalan ultrasonik
Proses kimpalan ultrasonik:
Bekalan kuasa mengaktifkan sistem penghantaran pneumatik isyarat kawalan pencetus, silinder menekan kepala kimpalan untuk menjatuhkan dan menekan kimpalan untuk mencetuskan penjana ultrasonik untuk berfungsi, mengeluarkan ultrasound dan mengekalkan masa kimpalan tertentu, mengeluarkan pelepasan ultrasonik, terus mengekalkan a tekanan tertentu untuk masa tertentu, depressurize, dan kepala kimpalan Pick-up, kimpalan berakhir.
Rajah 2 4 peringkat proses kimpalan ultrasonik
Pada peringkat pertama, kepala kimpalan bersentuhan dengan bahagian, memberikan tekanan dan mula bergetar. Haba geseran mencairkan tulang rusuk pengalir tenaga, dan leburan mengalir ke permukaan sendi. Apabila jarak antara kedua-dua bahagian berkurangan, anjakan kimpalan (penurunan jarak antara kedua-dua bahagian disebabkan oleh aliran cair) mula meningkat. Pada mulanya, anjakan kimpalan meningkat dengan cepat, dan kemudian ia perlahan apabila bar pengaliran tenaga cair merebak dan menyentuh permukaan bahagian bawah. Dalam peringkat geseran keadaan pepejal, pemanasan disebabkan oleh tenaga geseran antara dua permukaan dan geseran dalaman di bahagian. Pemanasan geseran menyebabkan bahan polimer menjadi panas sehingga takat leburnya. Nilai kalori bergantung kepada kekerapan tindakan, amplitud dan tekanan;
Peningkatan kelajuan lebur pada peringkat kedua membawa kepada peningkatan dalam anjakan kimpalan dan sentuhan antara permukaan kedua-dua bahagian. Pada peringkat ini, lapisan cair nipis terbentuk, dan ketebalan lapisan cair meningkat disebabkan oleh pemanasan berterusan. Haba pada peringkat ini dihasilkan oleh pelesapan likat;
Pada peringkat ketiga, ketebalan lapisan larutan dalam kimpalan kekal tidak berubah dan dengan pengagihan suhu malar, lebur keadaan mantap berlaku;
Pada peringkat keempat, selepas masa yang ditetapkan berlalu atau tenaga tertentu, tahap kuasa atau jarak dicapai, bekalan kuasa terputus, getaran ultrasonik berhenti, dan peringkat keempat bermula. Tekanan dikekalkan, supaya sebahagian daripada leburan tambahan diperah keluar dari permukaan ikatan. Anjakan maksimum dicapai apabila kimpalan disejukkan dan dipadatkan, dan resapan antara molekul berlaku.
Teknologi kimpalan ultrasonik digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, dan teknologi secara beransur-ansur matang dalam amalan berterusan. Dalam proses kimpalan plastik ultrasonik, pemilihan model peralatan, pemilihan pateri dan reka bentuk fluks kimpalan akan menjejaskan kualiti kimpalan. Oleh itu, sebelum membeli peralatan kimpalan plastik ultrasonik, kawalan yang berkaitan perlu dijalankan untuk meningkatkan kualiti kimpalan plastik.
