Principis bàsics i avantatges de la màquina de soldar per punts per ultrasons
La màquina de soldar per ultrasons per punts pertany en realitat a la categoria de soldadura per ultrasons. Utilitza ones ultrasòniques per generar vibracions d’alta freqüència per soldar dos materials, metàl·lics o plàstics, junts. Per a les peces formades en calent sense contorns de muntatge o les parts la geometria i les condicions reals de les quals exclouen la possibilitat d’operacions de soldadura estàndard, la soldadura per punts per ultrasons és relativament més adequada per al processament.
La soldadura per punts es pot utilitzar per soldar per punts amb ultrasons en làmines de plàstic tou com ABS, polietilè, polipropilè i PVC. El capçal de projecció especialment dissenyat s’utilitza per millorar la resistència i l’aspecte de la soldadura. La soldadura per punts per ultrasons substitueix els adhesius, reblons, grapes i altres elements de subjecció mecànics. Aquest procés s'utilitza per muntar carrosseries de remolcs, canonades de descongelació d'automòbils, mobles i altres peces termoplàstiques de grans dimensions. Mitjançant eines de mà portàtils i un sistema d’automatització de diversos caps, es poden realitzar moltes soldadures al mateix temps.
Principi de soldadura
L’ecografia és una vibració mecànica, similar a la vibració produïda pels instruments musicals. Aquestes vibracions s’anomenen ones ultrasòniques perquè la seva freqüència és superior a l’audició humana (superior a 16 kHz). En el component acústic, aquestes ones de pressió són generades per un generador. Això enviarà corrent altern a la mateixa freqüència que el convertidor (o transductor). Aleshores, un transductor de ceràmica piezoelèctrica converteix aquesta energia en vibració mecànica. Llavors, la vibració mecànica generarà fricció tèrmica, la qual cosa estimularà que les molècules del material que es soldi comencin a moure’s. L’energia ultrasònica fondrà els punts de contacte entre les dues parts, formant així una junta, cosa que permetrà que les parts s’uneixin ràpidament.
La màquina de soldar per punts és adequada per a aquells components que no necessiten soldar tot el recorregut de soldadura al mateix temps. És lleuger i fàcil d’utilitzar i es pot utilitzar en escenes a l’aire lliure. La màquina de soldar per punts té una gran versatilitat, flexibilitat i rendibilitat, de manera que encara té una forta competitivitat en diversos camps de soldadura.
Avantatges de la soldadura
Procés de soldadura: supervisió de la soldadura per ultrasons a través dels límits de temps, energia, potència i alçada i detecció en temps real de tot el procés de soldadura per maximitzar l’eficiència de tot el procés de soldadura i minimitzar el consum d’energia de la producció.
Estalvi de costos i protecció del medi ambient: tot el procés de soldadura és net i lliure de contaminació, ja que no s’utilitzaran dissolvents ni adhesius nocius durant el procés de soldadura, i el producte en si no es farà malbé, evitant alguns dels problemes de la soldadura tradicional. processos d’unió, estalvieu el cost de la soldadura. A causa de les seves característiques elèctriques completes, aquesta tecnologia no requereix un manteniment d’alt nivell.
Velocitat: el cicle típic de soldadura és de 0,5 segons. En comparació amb altres mètodes de soldadura, la velocitat de soldadura és més ràpida. Aquesta tècnica de soldadura és molt més ràpida que els adhesius o dissolvents tradicionals. El temps de refrigeració és molt ràpid i no cal deixar la peça a treballar durant molt de temps a l’eina per assecar o solidificar l’articulació soldada.
Fàcil d’utilitzar: la màquina de soldar per punts per ultrasons o l’equip de pistola de soldadura per punts és una màquina petita, que és relativament lleugera per funcionar i no requereix una tecnologia manual elevada. És convenient guardar-lo després d’utilitzar-lo i no ocupa molt d’espai. L’ergonomia i la sonda de mà lleugera poden reduir la fatiga de l’operador. El sistema lleuger amb mànec integrat fa que el dispositiu sigui fàcil de moure i fàcil de moure a la fàbrica.
Alta precisió de soldadura: un control d’empenta d’alta precisió i un control de profunditat de soldadura molt precisos asseguren la qualitat general de la soldadura i eviten la soldadura feble. Assegureu-vos una certa qualitat de soldadura i eviteu la crema o la crema de materials.
Composició de l’equip
L’equip de soldadura per punts per ultrasons inclou vàlvula de control de cabal, transductor, generador d’ultrasons i capçal de soldadura. En comparació amb equips de soldadura normals, la màquina de soldar per punts és més lleugera i adequada per a treballs de soldadura que necessiten canviar d’escena.
Generador d'ultrasons
El generador converteix l’energia elèctrica de l’alimentació monofàsica en la freqüència i la tensió correctes per convertir el transductor en vibracions mecàniques. La unitat de microprocessador controla el cicle de soldadura i retroalimenta la informació de soldadura clau a l'usuari a través de la interfície d'usuari. La interfície d'usuari també permet a l'operador introduir els paràmetres de soldadura necessaris. La funció principal del generador d'ultrasons és convertir l'energia elèctrica de 50-60 Hz (5.000 watts) en energia elèctrica d'alta freqüència de 20-40 kHz. La freqüència àmpliament utilitzada en aplicacions de soldadura per ultrasons és de 20 kHz.
Transductor
El transductor també s’anomena convertidor, que converteix l’energia elèctrica del generador en vibració mecànica per al procés de soldadura. Consisteix en molts discos ceràmics piezoelèctrics intercalats entre dos blocs metàl·lics (normalment de titani). Hi ha una fina placa metàl·lica entre cada disc, que forma un elèctrode. Quan el senyal elèctric d’ona sinusoïdal s’alimenta al transductor a través de l’elèctrode, el disc s’expandirà i es contraurà, donant lloc a un moviment axial de pic a pic de 15 a 20 μm. El transductor és un dispositiu de precisió i s’ha de manipular amb cura durant el procés de soldadura. Un cop es fa malbé l’element, el transductor no funcionarà.
Banya
La part reforçada de la banya té dues funcions, principalment per amplificar la vibració mecànica generada a la punta del transductor i transmetre-la al cap de soldadura. El segon propòsit principal és proporcionar un lloc per instal·lar la pila a la premsa de soldadura. Quan el transductor aplica energia ultrasònica, la banya s’expandeix i es contrau. Igual que la resta d’elements de la pila de soldadura, la trompa és un dispositiu d’ajust, de manera que ha de ressonar a una freqüència específica per tal de transferir l’energia ultrasònica del transductor al cap de soldadura. Per funcionar correctament, la trompa ha de ser la meitat de la longitud d'ona de l'ona ultrasònica del material a partir del qual està formada l'ona ultrasònica, o un múltiple d'aquesta longitud. Normalment, és la meitat de la longitud d’ona.
Cap de soldadura
El cap de soldadura és un component de la pila de soldadura que proporciona energia a les peces a soldar. El disseny del capçal de soldadura és essencial per a la soldadura amb èxit. El cap de soldadura també és un dispositiu d’ajust i, en la majoria d’aplicacions, també pot proporcionar guanys mecànics. Normalment està fet d’alumini o titani. Els filets d’alumini s’utilitzen sovint en aplicacions per lots petits perquè aquest material pot causar desgast. Alguns filets tenen puntes especialment endurides per reduir el desgast durant la soldadura. Igual que amb l'element de trompa, la longitud de l'angle de soldadura ha de ser la meitat de la longitud d'ona de l'ona ultrasònica del material del qual està fabricat, o un múltiple d'aquesta longitud. Això assegurarà que l'extrem del filet tingui l'amplitud suficient per soldar. L’amplitud sol estar entre 30 i 120 μm.
