L-issettjar ta 'parametri tal-proċess iwweldjar ultrasoniku
L-issettjar tal-parametru tal-proċess tal-iwweldjar ultrasoniku jinkludi l-enerġija tal-iwweldjar ultrasoniku, il-frekwenza ultrasonika, l-amplitudni ultrasonika, il-pressjoni tal-iwweldjar ultrasoniku, ħin tal-iwweldjar ultrasoniku, eċċ.
l. Frekwenza tal-ultrasound
Il-frekwenza tax-xogħol tal-iwweldjar ultrasoniku normalment hija 15-40kHz, u materjali b'rispons fqir għal frekwenza baxxa, bħal PvC, PE, eċċ., jistgħu jiġu wweldjati bi frekwenza għolja, li tista 'tnaqqas il-ħsara lill-materjal. It-trasferiment tal-enerġija ultrasonika ta 'frekwenza għolja huwa kkonċentrat, u l-iwweldjar ultrasoniku ta' frekwenza għolja jista 'jintuża għal xi partijiet delikati. Matul iwweldjar ultrasoniku, il-fenomenu detuning tat-tagħmir ultrasoniku se jkun ikkawżat minħabba l-bidla tat-tagħbija, li jagħmel is-saħħa iwweldjar aktar b'saħħitha. B'mod ġenerali, wara li tiġi ddeterminata l-frekwenza tax-xogħol tal-magna tal-iwweldjar, is-sistema akustika jeħtieġ li tinżamm f'reżonanza.
L-ekwazzjoni li ġejja tista 'tiddeskrivi l-qawwa tal-ultrasound:
P=μSnv=-2AΩ/π=4usaf
Fil-formula, P enerġija ultrasonika; F pressjoni statika; S żona konġunta tal-istant; v veloċità relattiva; Estensjoni; μ'fattur ta' frizzjoni; w hija l-frekwenza angolari; f hija l-frekwenza tal-vibrazzjoni.
2. Estensjoni ultrasonika
Iwweldjar bi frekwenza operattiva akbar u amplitudni jistgħu jnaqqsu l-ħin iwweldjar u jtejbu l-effiċjenza tax-xogħol. Għal materjali differenti, hemm l-aħjar amplitudni iwweldjar kif muri fit-Tabella 1. Iwweldjar ultrasoniku għandu amplitudni żgħira ta '20μm. Normalment huwa rrakkomandat li tintuża amplitudni ta ' 40μm. Minħabba li amplitudni kbira wisq ħafna drabi tikkawża għeja u ħsara lill-provvista tal-enerġija ultrasonika, ir-rekwiżiti tal-amplitudni ultrasonika huma konsistenti mal-provvista tal-enerġija ultrasonika.
1212.png
3. Ħin tal-iwweldjar ultrasoniku
Il-ħin tal-iwweldjar jirreferi għall-ħin meta l-enerġija ultrasonika tiġi emessa matul il-proċess tal-iwweldjar. Il-ħin iwweldjar huwa qasir wisq u l-enerġija mhix biżżejjed biex tikkawża ġog iwweldjar affidabbli. Hekk kif jiżdied il-ħin tal-iwweldjar, l-iwweldjar jista 'jassorbi aktar enerġija, it-temperatura tal-wiċċ iwweldjar se tiżdied, iż-żona iwweldjar se tiżdied, u l-penetrazzjoni iwweldjar se tiżdied, sabiex is-saħħa iwweldjar se tiżdied [22-24]. Madankollu, żmien twil wisq iwweldjar se jwassal għal tidwib eċċessiv tal-materjal iwweldjar u jikkawżaw aktar flash. Il-fluss ta 'dawn id-dewweb fiż-żona tal-iwweldjar huwa direzzjonali, għalhekk fluss wisq ta' tidwib jikkawża tnaqqis fil-qawwa. Barra minn hekk, ħin twil wisq iwweldjar se jikkawża li t-temperatura tal-weldjament tkun għolja wisq, u b'hekk l-iwweldjar jinħaraq u jiddegrada, u jikkawża marki tal-iwweldjar fuq il-wiċċ tal-iwweldjar, li jirriżulta f'iwweldjar żejjed u jbaxxi s-saħħa. Ħin twil wisq ta' iwweldjar u wisq enerġija se jikkawżaw li t-temperatura tas-saff imdewwem tkun għolja wisq, tibdil fil-kulur, dekompożizzjoni, u rrakkmat tal-plastik iwweldjat; u l-istress tax-xifer iwweldjar huwa kkonċentrat, u l-indentazzjoni tidher fuq il-wiċċ iwweldjar. Għalhekk, sabiex tinkiseb saħħa iwweldjar ogħla, huwa meħtieġ li tagħżel ħin ta 'iwweldjar ultrasoniku xieraq, qasir wisq u twil wisq se jikkawża t-tnaqqis tas-saħħa tal-iwweldjar.
4. Pressjoni tal-iwweldjar ultrasoniku
Pressjoni iwweldjar ultrasoniku tirreferi għall-pressjoni statika applikata mir-ras iwweldjar għall-iwweldjar matul il-proċess iwweldjar, u l-applikazzjoni ta 'pressjoni statika tittrażmetti enerġija ultrasonika għall-iwweldjar. Fl-iwweldjar ultrasoniku, meta l-ħin tal-iwweldjar ikun imwaħħal, il-pressjoni hija relatata mal-wiċċ iwweldjar biex tifforma kuntatt xieraq, li huwa fattur kritiku ħafna għas-saħħa. F'ċerta medda ta' pressjoni, hekk kif tiżdied il-pressjoni, is-saħħa tal-iwweldjar tiżdied. Meta l-pressjoni iwweldjar hija baxxa, il-kuntatt tal-welding mhuwiex tajjeb, l-enerġija frizzjoni ma tistax tiġi prodotta b'mod effettiv, u r-rata ta 'utilizzazzjoni enerġija ta' ultrasoniku hija baxxa. Pressjoni aktar baxxa tirriżulta f'materjal inqas imdewwel fil-parti wweldjata, li jagħmilha impossibbli li tifforma weldjatura effettiva. Madankollu, meta l-pressjoni tal-iwweldjar tkun għolja wisq, dan se jikkawża li t-tidwib jgħaddi malajr wisq, u t-tidwib joħroġ mill-forza tal-iwweldjar, li tnaqqas is-solidifikazzjoni tat-tidwib meħtieġ għall-formazzjoni tar-ras iwweldjar u tnaqqas is-saħħa tal-iwweldjar. Forza eċċessiva se tikkawża frizzjoni eċċessiva, li se ddgħajjef il-moviment frizzjonali relattiv bejn l-iwweldjar, jikkawżaw tagħbija eċċessiva fuq il-magna iwweldjar, u jagħmlu l-iwweldjar diffiċli. Il-pressjoni iwweldjar għandha influwenza kbira fuq is-saħħa iwweldjar matul l-iwweldjar ultrasoniku tan-najlon 66. Pressjoni tal-iwweldjar kemmxejn aktar baxxa tista 'tagħmel l-iwweldjar jipproduċi żona eħxen affettwata mis-sħana, li se tagħmel ktajjen aktar molekulari, ħbub kristall, u fibers jiċċaqalqu perpendikulari għall-interface iwweldjar, u jtejbu l-qawwa iwweldjar. Dawn il-ġogi iwweldjati huma taħt pressjoni iwweldjar ta' 0.66MPa. Is-saħħa iwweldjar tista 'tilħaq 70% tan-najlon 66. Il-pressjoni tal-iwweldjar jeħtieġ li titqabbel mal-ħin tal-iwweldjar sabiex jinkiseb lawrja aħjar tal-iwweldjar. Matsuoka [27] sabet li għall-fibra tal-ħġieġ rinfurzat termoplastiks, meta l-amplitudni iwweldjar tinżamm kostanti, u b'hekk tiżdied il-pressjoni iwweldjar tista 'tnaqqas il-ħin iwweldjar.
5. Tul tal-ħoġor u pożizzjoni fissa
It-tul tal-ħoġor u l-pożizzjoni tal-ikklampjar matul l-iwweldjar ultrasoniku se jaffettwaw ukoll is-saħħa tal-iwweldjar. B'żieda fit-tul ta' fuq il-ħoġor fit-test ta' fuq il-ħoġor wieħed, is-saħħa tal-iwweldjar titnaqqas. Meta t-tul tal-ħoġor jiżdied, dan jikkawża l-konċentrazzjoni tal-istress tal-parti tal-iwweldjar u jnaqqas is-saħħa. Għalhekk, sabiex tinkiseb l-aħjar saħħa tal-iwweldjar, huwa meħtieġ li jiġi dfassal tul iqsar ta' ħoġor, u jintgħażel tul xieraq skont it-tip ta' ġog. B'mod ġenerali, it-tul tal-ħoġor spiss ikun iffissat. Sabiex jintlaħqu r-rekwiżiti tas-saħħa, il-ġog tal-ħoġor huwa qasir, iż-żona tal-iwweldjar hija żgħira, u s-saħħa mhijiex biżżejjed; il-ġog tal-ħoġor huwa itwal, u jikkawża ħela ta' materjali. Iddisinja t-tul tal-ħoġor. Ibdel il-parametri iwweldjar biex tikseb l-aħjar saħħa iwweldjar. Qiu et al. sabet li fuq l-anvil fejn l-iwweldjar huwa ffissat, id-distanza bejn il-punt tal-ikklampjar u l-parti iwweldjar se taffettwa s-saħħa iwweldjar. Distanza iqsar tista' jwassal biex tissaħħaħ is-sħana ġġenerata mill-frizzjoni, li tista' ttejjeb is-saħħa tal-iwweldjar. Fil-produzzjoni attwali, il-partijiet iwweldjar għandhom forom varji u l-pożizzjoni ta 'ikklampjar fissa mhix adattata. Ġeneralment, il-partijiet iwweldjar huma meħtieġa li jkunu stabbli fil-proċess iwweldjar.
6. Fond tal-iwweldjar ultrasoniku
Matul il-proċess iwweldjar, kif il-materjal fil-pożizzjoni iwweldjar idub, il-pożizzjoni tar-ras iwweldjar se tkompli tinżel, u l-materjal imdewweb se jxerrdu u jissolidifikaw fl-aħħar tal-iwweldjar. Il-ħxuna tal-materjal solidifikat finali tissejjaħ il-fond penetrazzjoni. F'ċirkostanzi normali, il-proċess tal-iwweldjar jista' jiġi kkontrollat. L-ispostament 'l isfel tar-ras iwweldjar jikkontrolla l-fond tal-penetrazzjoni. Is-saħħa tal-iwweldjar għandha relazzjoni kbira mal-mikrostruttura tal-parti wweldjata, li hija relatata mill-qrib mal-ħxuna tas-saff imdewwem u t-temperatura tal-parti wweldjata matul il-proċess iwweldjar. Iż-żieda fil-pressjoni tal-iwweldjar jew il-ħin tal-iwweldjar se żżid it-tidwib u l-fluss tal-materjal matul il-proċess tal-iwweldjar, u b'hekk iżżid il-fond tal-penetrazzjoni [29]. Penetrazzjoni xierqa tista 'żżid is-saħħa iwweldjar, iżda meta l-penetrazzjoni hija kbira wisq, ħafna drabi huwa meħtieġ aktar ħin iwweldjar, li jikkawża iwweldjar żejjed tal-materjal u jnaqqas is-saħħa. Ma jimpurtax kif tibdel il-pressjoni u l-ħin iwweldjar, għandek bżonn tipprova fond penetrazzjoni xierqa, sabiex tiżgura li l-iwweldjar jilħaq saħħa ogħla.
7. L-influwenza ta 'vireg konduttivi ultrasoniċi
Il-kustilji li jiggwidaw l-enerġija huma ddisinjati fuq il-partijiet iwweldjati, li jistgħu jikkonċentraw l-enerġija iwweldjar, inaqqsu l-ħin iwweldjar, inaqqsu l-konċentrazzjoni stress tal-parti iwweldjar, u jtejbu s-saħħa iwweldjar. Kustilji komuni li jiggwidaw l-enerġija huma fil-forma ta' trijangolu, rettangolu u semiċirkola. Fil iwweldjar ultrasoniku, ġogi butt u ġogi ħoġor spiss jintużaw għall-iwweldjar, u d-disinn ta 'vireg gwida enerġija huwa wkoll differenti. Minħabba li l-għeruq tal-gwida dwar l-enerġija għandhom it-tendenza li jikkonċentraw il-pressjoni waqt l-iwweldjar u huma soġġetti għal aktar stress ta' vibrazzjoni, matul il-proċess tal-iwweldjar, l-enerġija hija kkonċentrata u kkonċentrata għall-vireg tal-gwida tal-enerġija. Taħt l-azzjoni tal-pressjoni, il-vireg tal-gwida dwar l-enerġija l-ewwel se jsaħħnu u jdubu u jimxu lejn iż-żewġ naħat. Espansjoni tal-fluss [3o]. Liu et al. ippreveda li partijiet iwweldjar bi kustilji li jiggwidaw l-enerġija semi-ċirkolari jista 'jkollhom l-ogħla qawwa iwweldjar meta iwweldjar b'parametri iwweldjar xierqa [31]. Devine[32] issuġġerixxa li l-kustilji trijangulari li jikkonduċu l-enerġija b'angolu apex ta' 90° huma adattati għall-biċċa l-kbira tal-plastik amorfuż, filwaqt li l-kustilji trijangulari li jikkonduċu l-enerġija b'angolu apex ta' 60° huma adattati għal plastik semikristallina, u għall-plastik semikristallina, konduttiv Il-materjal li jista' jinħall mill-kustilja jista' jissolidifika hekk kif jgħaddi, li jista' jikkawża li l-materjal jiġi wweldjat kompletament , għalhekk il-gwida dwar l-enerġija mhijiex meħtieġa għall-iwweldjar tal-ħoġor. Barra minn hekk, iż-żieda ta' kustilji li jiggwidaw l-enerġija żżid id-diffikultà tal-iwweldjar u żżid l-ispiża.
Metodu ta 'twaqqif tal-parametri tal-iwweldjar ultrasoniku jeħtieġ li jsegwi strettament it-teorija ta' hawn fuq u ma jistax jiġi aġġustat fuq ir-rieda. Biss meta tifhem il-prinċipju u tuża tagħmir ta 'iwweldjar ultrasoniku tista' ssir komdu.
