超音波溶接機械が熱をいかに発生させるかか。
超音波溶接の技術は経済、信頼性および容易なオートメーションの統合の利点のためにプラスチック溶接の分野の共通の技術である。プラスチックの直接接触の熱を発生させる従来の熱源とは違って、超音波溶接は摩擦によって熱を発生させる。
1. 広さ、頻度および波長
超音波溶接では、縦波は低い広さの機械振動に終って高周波の形で、送信される。溶接機の電気エネルギーは交換動きのための力学的エネルギーに変えられる。熱生成にいかに関連しているか広さ間の関係を、頻度および波長理解するためには、および、私達は超音波溶接機械の主要なコンポーネントを理解する必要がある。
超音波溶接機械の主要なコンポーネントは発電機、トランスデューサー、広さの変調器(時々角を呼んだ)および溶接頭部である。発電機は1300Vの電圧の20-40Khzで作動する電源に120V/240Vの電圧の50-60Hz電源を変える。このエネルギーは機械振動に電気エネルギーを変えるのにdisc-shaped圧電気の陶磁器を使用するトランスデューサーにすなわち高周波現在のパスが圧電気の陶磁器によって、圧電気の陶磁器緊張の変位を発生させる時、供給される。
コンバーターは広さの変調器に振動を送信する。広さの変調器は超音波の広さを増幅し、溶接頭部にそれを送信し続ける。角は超音波の広さを増幅し続け、部品が付いている接触をする。
最終的に、エネルギーはアセンブリの2部品の溶接された肋骨の位置に移る。溶接の肋骨が鋭いポイントと設計されているので、エネルギーはポイントの時点で集中され、摩擦熱は圧力の下で発生する。この熱は2種類の摩擦につき発生する、1つは上部および下方部分材料間の表面の摩擦であり、他は材料内の分子間の摩擦である。それは上部および下方部分が溶接の位置で一緒に溶け、結合する摩擦によって発生する熱である。
2. 熱する率を理解しなさい
同じ材料のために、3つの要因は熱する率を定める:頻度、広さおよび溶接圧力。既存の装置のために、15Khz、20Khz、30Khzまたは40Khz機械のような、頻度は固定される。従って熱する率は通常溶接圧力と変えることができる。通常より高い圧力、より速い熱する率。またより大きい広さ、圧力の同じように広さを、変えることができる、より速い熱する率。
当然、余分な圧力および広さはまた不利に材料の低下、漏出、ひびおよびフラッシュをもたらすことのような溶接質に、影響を与えることができる。従って、超音波溶接はプロセス パラメータを最大限に活用するプロセスを要求する。変数が定められた後、溶接プロセスは最高速度および高い溶接の強さの安定した出力を達成できる。こういうわけで超音波溶接は大量生産で広く利用されている。
3. 時間、間隔、力およびエネルギー
溶接に必要な熱の量は物質的なタイプ、溶接設計および装置の指定によって決まる。熱を制御する従来の方法は、すなわち0.2-1sのようなある特定の時間の間、溶接する時間モードによって溶接することである(1sより一般により少なく)。但し、今日の超音波溶接装置と、頻繁に溶接の間隔、力およびエネルギーを置き、監視することは可能である。きちんと訓練されたオペレータで、変数調節はまた一貫した溶接の結果に終って実際の状態および異なった材料に従って、作ることができる。これはまた溶接の柔軟性そして信頼性を非常に改善する。
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