Komuni Problemi u Soluzzjonijiet iwweldjar Ultrasoniku

Problemi u soluzzjonijiet komuni ta 'iwweldjar ultrasoniku

Il-prinċipju bażiku tal-iwweldjar ultrasoniku huwa li tikkonverti enerġija elettrika ta 'frekwenza għolja f'enerġija mekkanika ta' vibrazzjoni ta 'frekwenza għolja. Din il-vibrazzjoni li tirreċiproka tiġi trażmessa lis-sħana termoplastika jew metall, u l-frizzjoni u s-sħana jiġu ġġenerati fl-interface tal-plastik u l-plastik, plastik u metall, jew metall u metall.

Fl-iwweldjar ultrasoniku, il-frizzjoni tiġġenera s-sħana biex tfaqqa' żewġ uċuħ materjali flimkien. Fir-riveting ultrasoniku, ir-ras iwweldjar tikkontrolla l-fluss ta 'plastik imdewweb, iffurmar u pressing parts. Fl-immuntar tal-ġewż ultrasoniku, ir-ras tal-iwweldjar isuq il-ġewż tal-metall fil-plastik.

Is-sistema tal-iwweldjar ultrasoniku għandha varjetà ta 'għażliet ta' konfigurazzjoni, inklużi frekwenzi differenti (15Khz-50Khz), setgħat differenti (600W-4800W), u forom varji, bħal magni pnewmatiċi tal-iwweldjar ultrasoniku, magni tal-iwweldjar ultrasoniċi, magni tal-iwweldjar li jinżammu fl-idejn, magni tal-iwweldjar mhux standard, magni tal-iwweldjar ultrasoniku tal-metall u hekk.

Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw is-suċċess ta 'welding ultrasoniku: moffa (inkluż ras iwweldjar ta' fuq u moffa t'isfel tal-qiegħ), frekwenza, materjal, disinn iwweldjar, parametri iwweldjar, u iffurmar injezzjoni ta 'partijiet. F'dan l-artikolu, nintroduċu 5 fatturi ewlenin.

1. Frekwenza tas-sistema tal-iwweldjar

Il-frekwenza tas-sistema tipika tal-iwweldjar ultrasoniku hija 15Khz, 20Khz, 30Khz, 35Khz u 40Khz. Jeħtieġ li tingħażel frekwenza xierqa ta' iwweldjar skont ir-rekwiżiti tad-daqs tal-prodott, it-tipi ta' komponenti interni, is-saħħa u d-dehra. Ġeneralment, tista' tirreferi għall-prinċipji li ġejjin:

Għal prodotti elettroniċi żgħar u preċiżi (inklużi bords tal-PCB u komponenti mikroelettroniċi) iwweldjar tal-qoxra, uża magna tal-iwweldjar ta' frekwenza għolja ta' 40Khz. Magna tal-iwweldjar 40Khz għandha amplitudni iżgħar u pressjoni minima tal-iwweldjar, li tista' tevita ħsara lill-komponenti elettroniċi interni tal-prodott.

Għal prodotti żgħar li jeħtieġu d-dehra tal-wiċċ tal-Klassi A. Huwa wweldjat minn magna iwweldjar 40Khz, li tista 'ttejjeb id-dehra minħabba l-amplitudni u l-pressjoni żgħar.

Għall-iwweldjar ta 'partijiet ta' daqs medju u ta 'daqs kbir, uża magni tal-iwweldjar ta' frekwenza baxxa 15Khz jew 20Khz.

Għal materjali aktar rotob bħal PP, u prodotti b'ħitan irqaq b'riġidità fqira, magna tal-iwweldjar ta ' 15Khz bi frekwenza baxxa u amplitudni kbira tintuża għall-iwweldjar.

Għall-iwweldjar b'kamp imbiegħed, jiġifieri, ir-ras iwweldjar hija 'l bogħod mill-ħjata iwweldjar, pereżempju, meta tkun akbar minn 12mm, tintuża magna tal-iwweldjar ta' 15Khz bi frekwenza baxxa u amplitudni kbira għall-iwweldjar.

Il-magna iwweldjar 20Khz hija adattata għall-iwweldjar ħafna prodotti ta 'daqs żgħir għal medju, u hija wkoll l-aktar frekwenza ultrasonika użata ħafna.

2. Materjal

Għall-iwweldjar ultrasoniku tal-plastiks, huwa adattat biss għall-iwweldjar termoplastiks. Minħabba li jistgħu jdubu f'medda ta 'temperatura speċifika. Il-plastiks termosetting jiddegradaw meta msaħħna u ma jistgħux jiġu wweldjati bl-ultrasoniku.

L-iwweldibbiltà tat-termoplastiks tiddependi fuq ebusija tal-materjal jew modulu elastiku, densità, koeffiċjent tal-frizzjoni, konduttività termali, kapaċità speċifika tas-sħana, temperatura tat-tranżizzjoni tal-ħġieġ Tg jew temperatura tat-tidwib Tm.

B'mod ġenerali, il-plastik riġidu juri prestazzjoni eċċellenti ta' iwweldjar f'kamp estensiv minħabba li huma aktar faċli biex jittrażmettu l-enerġija mill-vibrazzjoni. Madankollu, plastik artab b'modulus elastiċi baxxi huwa diffiċli biex jiwweldja minħabba li jtenwaw il-vibrazzjoni ultrasonika. L-oppost huwa veru għall-iriveting ultrasoniku jew l-iwweldjar spot. Aktar ma jkun artab il-plastik, aktar ikun faċli għall-iriveting jew l-iwweldjar spot.

Ġeneralment, il-plastiks jistgħu jinqasmu f'żewġ tipi: mhux kristallini (amorfa) u kristallini. L-enerġija ultrasonika tiġi trażmessa faċilment f'materjali amorfa, għalhekk il-plastik amorfuż huwa faċli għall-iwweldjar ultrasoniku. L-enerġija ultrasonika ma tiġix trażmessa faċilment f'materjali kristallini, huma meħtieġa amplitudni u enerġija tant akbar meta tiwweldja l-plastiks kristallini, u l-weldjatura għandha tkun iddisinjata b'attenzjoni.

Fatturi li jistgħu jaffettwaw aktar l-issaldjar jinkludu kontenut ta' umdità, aġenti tar-rilaxx tal-moffa, lubrikanti, plastiċizzanti, sustanzi li jtejbu l-mili, pigmenti, ritardanti tal-fjammi u addittivi oħra, kif ukoll il-grad attwali tar-reżina. Barra minn hekk, ta' min jinnota li l-grad ta' kompatibbiltà bejn materjali differenti huwa differenti. Xi materjali għandhom ċertu grad ta' kompatibbiltà bejn gradi speċifiċi, filwaqt li oħrajn huma inkompatibbli.

Fl-aħħar nett, ikkunsidra jekk l-iwweldjar huwiex iwweldjar fil-qrib jew iwweldjar fuq il-post. Meta d-distanza mir-ras iwweldjar sal-kustilja tal-iwweldjar tkun inqas minn 6mm, tissejjaħ ħdejn l-iwweldjar tal-kamp. Akbar minn 6mm" tissejjaħ iwweldjar b'kamp imbiegħed. Aktar ma tkun kbira d-distanza, aktar tkun kbira l-attenwazzjoni talvibrazzjoni u aktar ma jkun diffiċli l-iwweldjar.

3. Disinn konġunt iwweldjat

L-aktar fattur kritiku u importanti li jaffettwa l-iwweldjar ultrasoniku huwa d-disinn konġunt. Meta l-partijiet ikunu fl-istadju tad-disinn, l-inġiniera għandhom jikkunsidraw u jevalwaw bir-reqqa. Hemm diversi disinji ta 'ġogi iwweldjati bil-karatteristiċi u l-vantaġġi tagħhom stess. L-għażla tad-disinn tiddependi fuq it-tip ta 'plastik, ġeometrija parti, rekwiżiti iwweldjar, kapaċitajiet iffurmar injezzjoni, u rekwiżiti tad-dehra.

Disinn tipiku tal-ġogi:

Disinn triangolari tal-kustilji li jiggwida l-enerġija. Dan huwa d-disinn l-aktar komunement użat fl-iwweldjar ultrasoniku u l-eħfef disinn għall-iffurmar injezzjoni. Huwa kkaratterizzat minn trijangolu żgħir imgħolli fuq il-pjan, il-quċċata tat-trijangolu huwa gradi 90 jew 60. Minħabba li d-disinn tal-punt li jaqta' huwa faċli biex jiggwida u jikkonċentra l-enerġija mill-vibrazzjoni, jissejjaħ kustilji li jiggwidaw l-enerġija.

Disinn tal-ħjata tar-re, iffurmar ta 'injezzjoni faċli, partijiet ta' fuq u ta 'isfel li jpoġġu lilhom hom aqbdu, saħħa iwweldjar għolja, flussi ta' materjal imdewwel fil-vojt vertikali.

Disinn tal-ħjata mnaden, partijiet ta 'fuq u ta' isfel jistgħu jkunu pożizzjonati minnhom ikjarati, b'saħħa għolja, karatteristiċi tajbin ta 'siġillar, u l-ebda jteptep ġewwa u barra. L-iżvantaġġ huwa li ċerta ħxuna tal-ħajt hija meħtieġa.

Id-disinn tal-ħjata tat-tqaxxriq ġeneralment jintuża għall-iwweldjar ta' prodotti ta' daqs iżgħar li jeħtieġu siġillar ta' saħħa għolja, u huwa speċjalment adattat għall-iwweldjar tal-plastik kristallin.

Ġogi tax-xalpa, li normalment jintużaw fuq partijiet b'forom tondi jew ellittiċi, jipprovdu saħħa għolja u siġillar għoli, u huma speċjalment adattati għall-iwweldjar tal-plastik kristallin.

(L-ispjegazzjoni dettaljata ta' hawn fuq tad-disinn tal-weldjatura se tiġi introdotta f'artiklu ta' segwitu).

Sabiex tiddetermina liema disinn iwweldja huwa adattat għall-prodott tiegħek, jekk jogħġbok ikkonsulta l-inġinier jew il-persuna li tgħawwġu l-manifattur ultrasoniku.

4. Għodda u ras iwweldjar

B'mod ġenerali, il-klijenti se jagħżlu kapijiet tal-għodda u l-iwweldjar tal-istess marka bħall-magna tal-iwweldjar. Fil-fatt, tista 'tagħżel liberament ir-ras tal-għodda u l-iwweldjar ipprovduta minn marki oħra, sakemm il-frekwenza tar-ras iwweldjar tkun l-istess bħal dik tat-tagħmir.

Materjali tar-ras iwweldjar jistgħu jagħżlu liga tal-aluminju, liga tat-titanju u azzar liga iebes. Il-materjali għodda jistgħu jagħżlu liga aluminju, azzar li ma jissaddadx u resin moffa. Kif tagħżel materjal, ġeneralment jikkunsidraw it-tip ta 'plastik, il-kontenut fibra tal-ħġieġ tal-materjal, l-istruttura u d-daqs tal-ġog, is-saħħa iwweldjar u l-ħajja tas-servizz. Pereżempju, sabiex tiġi estiża l-ħajja, ir-ras tal-iwweldjar tal-azzar bil-karbur hija l-aħjar għażla.

Irjus tal-iwweldjar ultrasoniku jistgħu jiġu ddisinjati u ottimizzati bil-FEA (Analiżi tal-Element Finit), li jippermettu lill-inġiniera jevalwaw il-vibrazzjoni u l-livell ta 'stress tar-ras iwweldjar qabel il-manifattura attwali. L-aħjar disinn tar-ras iwweldjar huwa li jkollok amplitudni tal-ħruġ uniformi u stress minimu. Fl-istampa ta 'hawn fuq, l-istampa fuq ix-xellug hija d-disinn tar-ras iwweldjar ta' quddiem ottimizzat, u l-output tal-estensjoni mhuwiex uniformi. Fuq il-lemin, wara l-ottimizzazzjoni, l-estensjoni tal-output hija uniformi.

Fid-disinn u l-manifattura tar-ras iwweldjar, is-simetrija għandha tinżamm b'attenzjoni fis-simetrija tar-ras tal-iwweldjar tal-moħħ hija kruċjali. Ras iwweldjar asimmetrika tikkawża vibrazzjoni mhux assjali. Il-vibrazzjoni radjali żżid ħafna l-istress u tikkawża li r-ras iwweldjar tfalli.

Disinn tajjeb ta 'għodda huwa importanti ħafna wkoll. L-għodda għandha żewġ funzjonijiet ewlenin: (1) tallinja l-partijiet taħt ir-ras iwweldjar; (2) jappoġġjaw b'mod riġidu ż-żona tal-iwweldjar. L-appoġġ riġidu jgħin biex jirrifletti l-enerġija ultrasonika għall-pożizzjoni tal-weldjatura, u għalhekk l-għodda normalment tkun magħmula minn partijiet tal-ipproċessar tal-metall.

Sabiex tiżdied ir-reżistenza għall-użu tar-ras tal-iwweldjar u tiżdied il-ħajja tas-servizz, il-wiċċ tar-ras iwweldjar jista' jiġi ttrattat bil-karbur tat-tangstin jew il-kisi tal-kromju. L-għodda tista' tkun iddisinjata f'sezzjonijiet biex taqbel aħjar mal-prodott.

5. Parametri tal-iwweldjar

Matul il-proċess iwweldjar, parametri iwweldjar se jaffettwaw ir-riżultat iwweldjar. Dawn il-parametri jinkludu l-estensjoni, il-pressjoni tal-iwweldjar, il-pressjoni li twassal, id-distanza tal-iwweldjar u l-enerġija tal-iwweldjar.

Tipi differenti ta' plastiks jeħtieġu amplitudnijiet differenti. L-estensjoni tista ' tiġi rfinuta bl-issettjar tal-perċentwali fis-softwer, jew tista 'tiġi aġġustata f'firxa wiesgħa billi jinbidel il-modulatur tal-estensjoni bi proporzjon differenti. Il-pressjoni tal-iwweldjar tista' tiġi aġġustata permezz ta' pedik jew softwer issettjar. Pressjoni li tiskatta tfisser li meta r-ras iwweldjar tagħfas il-prodott u l-pressjoni tilħaq ċertu valur stabbilit, it-tagħmir jibda jarmi ultrasound. Dan il-valur jista' jiġi aġġustat permezz tal-issettjar tal-pedù jew tas-softwer.

Hemm diversi metodi ta 'kontroll għall-proċess tal-iwweldjar ultrasoniku:

Modalità iwweldjar ħin, jiġifieri, issettja t-tul ta 'iwweldjar ultrasoniku.

Il-modalità tal-iwweldjar mill-bogħod (il-modalità tal-iwweldjar tal-pożizzjoni), jiġifieri, issettja d-distanza jew il-pożizzjoni tal-iwweldjar.

Il-modalità tal-iwweldjar tal-enerġija, li tistabbilixxi l-enerġija tal-iwweldjar.

Modi differenti ta' welding japplikaw għal prodotti differenti. Pereżempju, l-iwweldjar tal-folja jadotta l-modalità tal-iwweldjar tal-enerġija, il-prodotti b'tolleranzi dimensjonali kbar jadottaw il-modalità tal-iwweldjar mill-bogħod, u l-prodotti b'rekwiżiti ta' tolleranza għolja jadottaw il-modalità tal-iwweldjar tal-pożizzjoni.

Iwweldjar ultrasoniku tal-plastik huwa proċess speċjali. Fl-istadju bikri tal-iżvilupp tal-prodott, huwa meħtieġ li jkun hemm kooperazzjoni mal-manifattur tat-tagħmir ultrasoniku u li tintuża l-esperjenza tal-manifattur tat-tagħmir f'dan il-qasam biex tevalwa l-istruttura tal-prodott u d-disinn tal-welding, u twettaq testijiet tal-iwweldjar fuq kampjuni. Sabiex jittejjeb ir-rendiment tal-produzzjoni tal-massa sussegwenti.