초음파 용접기의 열은 어떻게 발생합니까?
초음파 용접 기술은 경제성, 신뢰성 및 용이한 자동화 통합의 장점을 가지고 있으며 플라스틱 용접의 일반적인 기술입니다.
플라스틱과 직접 접촉하여 열을 발생시키는 기존 열원과 달리 초음파 구리 연결은 분무를 통해 열을 발생시킵니다.
1. 진폭, 주파수 및 파장
초음파 용접에서는 종파가 고주파수로 전파되어 진폭이 작은 기계적 진동이 발생합니다. 용접기의 전기 에너지는 왕복 운동을 위한 기계 에너지로 변환됩니다. 진폭, 주파수 및 파장 간의 관계와 열 생성과의 관계를 이해하려면 초음파 용접기의 주요 구성 요소를 식별해야 합니다.
초음파 용접기의 주요 구성 요소는 전원, 변환기, 진폭 변조기(진폭 변환기라고도 함) 및 용접 헤드입니다. 발전기는 전압이 120V/240V인 50-60Hz 전원 공급 장치를 전압이 1300V인 20-40khz 전원 공급 장치로 변환합니다. 이 에너지는 고주파 전류가 통과할 때 변형 변위를 생성하는 디스크 모양의 압전 세라믹을 사용하여 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 센서에 공급됩니다.
변환기는 진동을 진폭 변조기로 전달합니다. 진폭 변조기는 초음파의 진폭을 증폭하고 계속해서 용접 헤드로 전송합니다. 솔더 팁은 계속해서 초음파의 진폭을 증폭하고 부품과 접촉합니다.
에너지는 어셈블리의 두 부분에 있는 용접봉 위치로 전달됩니다. 전극은 에너지가 집중되는 지점으로 설계되었기 때문에 마찰은 압력 하에서 열을 발생시킵니다. 열은 재료의 상부와 하부 표면 사이 및 재료 내의 분자 사이의 마찰에 의해 발생합니다. 마찰로 인한 열은 상부와 하부를 녹이고 용접 위치에서 함께 결합합니다.
2. 가열 속도 알기
동일한 재료에 대해 가열 속도를 결정하는 세 가지 요소는 주파수, 진폭 및 용접 압력입니다. 15Khz, 20Khz, 30khz 또는 40Khz와 같은 기존 장치의 경우 주파수가 고정되어 있습니다. 따라서 가열 속도는 일반적으로 용접 압력에 의해 변경될 수 있습니다. 일반적으로 압력이 높을수록 가열 속도가 빨라집니다. 또한 진폭을 변경할 수 있습니다. 압력과 마찬가지로 진폭이 높을수록 가열 속도가 빨라집니다.
물론 과도한 압력과 진폭은 재료 열화, 누출, 균열 및 유출과 같은 용접 품질에 악영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 초음파 용접에는 공정 매개변수 최적화 과정이 필요합니다. 용접 공정 매개 변수가 결정된 후 용접 공정은 고속 및 고강도의 안정적인 출력을 얻을 수 있습니다. 이것이 초음파 용접이 대량 생산에 널리 사용되는 이유입니다.
3. 시간, 거리, 전력 및 에너지
용접에 필요한 열은 재료 유형, 용접 설계 및 장비 사양에 따라 다릅니다. 전통적인 열제어 방법은 시간 모드에 따른 용접, 즉 0.2-1s(일반적으로 1s 미만)와 같은 특정 시간 동안 용접하는 것입니다. 그러나 오늘날의 초음파 용접 장비는 종종 용접 거리, 전력 및 에너지를 설정하고 모니터링할 수도 있습니다. 적절하게 교육을 받은 작업자는 실제 조건 및 다양한 재료를 기반으로 일관된 용접 결과를 위해 매개변수를 조정할 수도 있습니다. 이것은 또한 용접의 유연성과 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
