COM FUNCIONA EL PROCÉS ULTRASÒNIC
En la soldadura ultrasòmica, les vibracions d'alta freqüència s'apliquen les superfícies de dues parts mitjançant una eina vibrant, generalment anomenada "banya" o "sonotrodo". La soldadura es produeix com a resultat de la calor de fricció generada a la interfície entre les parts. Les vibracions ultrasòniques són creades per una sèrie de components: la font d'alimentació, el convertidor, el reforç i la banya que proporcionen vibracions mecàniques a les peces.
La font d'alimentació pren una tensió de línia elèctrica estàndard i la converteix en una freqüència de funcionament. En el següent exemple, utilitzarem una freqüència de soldadura ultrasònica comú de 20 kHz, tot i que la soldadura pot durar entre 15 i 60 kHz per satisfer les necessitats especialitzades. En funcionament, la font d'alimentació envia energia elèctrica a la freqüència especificada a través d'un cable de RF al convertidor. El convertidor utilitza ceràmiques piezoelèctriques per convertir l'energia elèctrica a vibracions mecàniques a la freqüència de funcionament de la font d'alimentació. Aquesta vibració mecànica augmenta o disminueix en funció de la configuració del reforç i la banya. L'amplitud mecànica de vibració adequada està determinada per un enginyer d'aplicacions i es basa en els materials termoplàstics utilitzats en les peces.
Les peces a soldar se sotmeten a una càrrega mecànica, generalment amb un actuador pneumàtic que sosté el reforç i la banya. Sota aquesta càrrega, les vibracions mecàniques es transmeten a la interfície entre les superfícies del material, que centra les vibracions per crear una fregament intermolecular i superficial. Aquesta fricció crea la calor i una fusió posterior, que es solidifica en un enllaç soldat.
Els components bàsics d'un sistema ultrasònic són una font d'alimentació, un actuador i una pila. La font d'alimentació pren la tensió de línia a una velocitat nominal de 120-240V i la transforma en un senyal d'alt voltatge i alta freqüència. També conté la programació necessària per operar l'actuador i apilar de forma controlada per aconseguir un resultat de soldadura desitjat. L'actuador, servooperat pneumàticament o elèctricament, i disponible com a unitat autònoma de benchtop o integrat en un sistema automàtic, mou l'utillatge ultrasò cap a les peces a unir. Apliqui la força necessària als materials per ajudar a crear les condicions de soldadura.
La pila d'ultrasons completa el sistema. Transfereix energia vibratòria, mitjançant contacte directe amb les peces, fins a la superfície de segellat / unió. La pila normalment consta de tres elements: el transductor o convertidor (descrit anteriorment), que conté els cristalls ceràmics piezoelèctrics que oscil·len a la freqüència de la senyal d'alimentació aplicada. A mesura que aquests cristalls oscil·len, s'expandeixen i contreuen físicament, creant un moviment mecànic mesurable (anomenat amplitud pico a pico) en el costat de sortida del transductor.
La segona secció, el reforç, amb un anell adjunt en la seva part central, serveix dues funcions: actua com a punt de muntatge de la pila a l'actuador, i també serveix per amplificar o reduir el moviment de sortida creat en el transductor.
El component tercer i final de la pila és la banya (sonotrodo) que es posarà en contacte amb les parts que s'adjuntaran. La banya estarà dissenyada perquè coincideixi amb el perfil de les peces rígides a unir-se o que pugui tenir un perfil de segellat afegit a la seva cara de contacte en una aplicació de pel·lícula / tèxtil. Per a cada aplicació, la banya està dissenyada per combinar-se amb els altres components de la pila per aconseguir el nivell òptim de sortida d'amplitud per permetre que la soldadura ultrasònica es produeixi de la manera més eficient possible.
Trobeu un equip ultrasònic professional?
Feu clic a Altrasonic Technology per realitzar-lo!
