Структура і принцип ультразвукового зварювального апарату

Структура і принцип роботи ультразвукового зварювального апарату

Ультразвуковий зварювальний апарат в основному складається з наступних частин: генератор, пневматична частина, частина управління програмою та частина датчика. Основною функцією генератора є перетворення джерела живлення 50 Гц з електронними ланцюгами в високочастотні (наприклад, 20КГц) високовольтні електричні хвилі; основною функцією пневматичної частини є виконання вимог до роботи під тиском, таких як тиск і тиск під час обробки; управління програмою Частина контролює робочий процес всієї машини для досягнення послідовного ефекту обробки; частина датчика перетворює високовольтну електричну хвилю, що генерується генератором, в механічну вібрацію, яка передається і підсидається для досягнення поверхні обробки.

Є, як правило, два типи генераторів, які широко використовуються в Китаї: один з них - ланцюг підсилювача потужності моста, який використовується компанією BRANSON, схема захисту приймає фазовий захист, а робоча частота, як правило, становить 20 КГц. Його перевагою є висока ефективність електричного перетворення. Недоліком є те, що діапазон регулювання індукції регулювання частоти вузький, а продуктивність відстеження частоти низька; іншим недоліком є те, що потужність не може бути зроблена великою, максимальна - близько 3 КВт; інша тайванська машина, яка є загальноприйнятим Використовувати підсилювач потужності класу B, перенагальний захист, зворотний зв'язок моста. Перевагою є те, що потужність може бути збільшена (наприклад, 4,2 КВт), продуктивність відстеження частоти хороша, а робоча частота 15 КГц зазвичай використовується у випадку високої потужності. Недоліком є те, що ефективність електричного перетворення низька, а робоча частота 15 КГц чутна для людського вуха, відображаючи більший шум; Крім того, є машини, що використовують технологію автоматичного відстеження частоти в Швейцарії, Німеччині та Японії. Через високу ціну, вона не поширена в Китаї.

Частина перетворювача складається з трьох частин: перетворювача (ПЕРЕТВОРЮВАЧ), підсилювача (також званого вторинним полюсом, рогом, бУСТЕРом), зварювальної головки (також називається зварювальним штампом, HORN або SONTRODE).

(1) Датчик (ПЕРЕТВОРЮВАЧ): Роль датчика полягає в перетворенні електричних сигналів в механічні вібраційні сигнали. Є два фізичних ефекти, які можуть бути застосовані для перетворення електричних сигналів в механічні вібраційні сигнали. В: Магніточутливий ефект. Магнітотритивний ефект зазвичай використовується в ранніх ультразвукових додатках. Його перевагою є те, що він має велику доступну потужність; його недоліком є те, що він низький за ефективністю перетворення, важко у виробництві, і важко для масового промислового виробництва. B: Зворотний ефект п'єзоелектричного ефекту. П'єзоелектричні керамічні перетворювачі мають переваги високої ефективності перетворення та масового виробництва. Недоліком є те, що вироблена потужність відносно невелика. Існуючі ультразвукові машини зазвичай використовують п'єзоелектричні керамічні перетворювачі. П'єзоелектричний керамічний перетворювач виконаний шляхом сендвічування п'єзоелектричної кераміки між двома металевими передніми і задніми блоками навантаження і щільно з'єднаними гвинтом. Вихідна амплітуда типового перетворювача становить близько 10 мкм.

(2) BOOSTER: Сам ріг є металевою колонкою. Завдяки конструкції форми амплітуда, що передається датчиком, може бути підсилена для досягнення енергетичної амплітуди, необхідної для обробки пластикових деталей, що еквівалентно температурі нагрівання, наприклад, амплітуда обробки, необхідна для наших часто використовуваних ABS і AS пластмас становить близько 20 мкм; Амплітуда обробки, необхідна для нейлону і поліпропілену, становить близько 50 мкм.

(3) HORN: Функція зварювальної головки полягає в тому, щоб зробити конкретні пластикові деталі та відповідати вимогам форми та діапазону обробки пластикових деталей.

Датчики, роги та зварювальні головки призначені для того, щоб бути наполовину довжиною хвилі робочої ультразвукової частоти, тому їх розмір та форма повинні бути спеціально розроблені; будь-яка модифікація може призвести до зміни частотних і обробних ефектів, тому необхідно Професійне виробництво. Залежно від використовуваного матеріалу розмір буде варіюватися. Матеріали, придатні для ультразвукових датчиків, рогів і зварювальних головок: титановий сплав, алюмінієвий сплав, легована сталь і т.д. Оскільки ультразвукові хвилі постійно вібрують на високій частоті близько 20 КГц, вимоги до матеріалів дуже високі, що не те, що витримують звичайні матеріали.