초음파 프로세스가 어떻게 작동하나요?
초음파 용접에서 고주파 진동은 흔히 "혼 (horn)"또는 "소노로드 (sonotrode)"라고하는 진동 공구로 두 부분의 표면에 적용됩니다. 용접은 부품 간의 경계면에서 발생하는 마찰열의 결과로 발생합니다. 초음파 진동은 부품에 기계적 진동을 전달하는 전원 공급 장치, 변환기, 부스터 및 호른과 같은 일련의 구성 요소로 생성됩니다.
전원 공급 장치는 표준 전기 라인 전압을 사용하여 작동 주파수로 변환합니다. 다음 예에서는 20 kHz의 일반적인 초음파 용접 주파수를 사용합니다. 용접은 특수한 요구를 충족시키기 위해 15 ~ 60 kHz의 범위에서 수행 할 수 있습니다. 작동시 전원 공급 장치는 지정된 주파수의 전기 에너지를 RF 케이블을 통해 변환기로 전송합니다. 변환기는 전원 공급 장치의 작동 주파수에서 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하기 위해 압전 세라믹을 사용합니다. 이 기계적 진동은 부스터와 혼의 구성에 따라 증가되거나 감소됩니다. 적절한 기계적 진동 진폭은 응용 엔지니어가 결정하며 부품에 사용되는 열가소성 소재를 기반으로합니다.
용접 할 부품은 일반적으로 부스터와 호른을 고정하는 공압식 액츄에이터를 사용하여 기계적 부하 아래에 놓습니다. 이 하중 하에서, 기계적 진동은 물질 표면 사이의 계면으로 전달되며, 이는 진동을 집중시켜 분자간 및 표면 마찰을 생성합니다. 이 마찰은 열과 후속 용융을 생성하여 용접 된 결합으로 응고됩니다.
초음파 시스템의 기본 구성 요소는 전원 공급 장치, 액추에이터 및 스택입니다. 전원 공급 장치는 공칭 전압 120-240V에서 라인 전압을 받아 고전압, 고주파 신호로 변환합니다. 또한 원하는 용접 결과를 얻기 위해 액추에이터 및 스택을 제어 된 방식으로 작동시키는 데 필요한 프로그래밍이 포함되어 있습니다. 공압식 또는 전자식 서보 작동 식 액츄에이터는 독립 벤치 탑 장치로 사용하거나 자동화 시스템에 통합되어 초음파 공구를 피 접합 부품쪽으로 이동시킵니다. 용접 조건을 만드는 데 필요한 힘을 재료에 적용합니다.
초음파 스택이 시스템을 완료합니다. 그것은 진동 에너지를 부품과의 직접 접촉을 통해 밀봉 / 결합 표면으로 전달합니다. 상기 스택은 전형적으로 3 개의 아이템으로 구성된다 :인가 된 전원 신호의 주파수에서 발진하는 압전 세라믹 결정을 포함하는 트랜스 듀서 또는 컨버터 (상술). 이 결정들이 진동함에 따라, 이들은 물리적으로 팽창 및 수축되어 변환기의 출력측에서 측정 가능한 기계적 운동 (peak-to-peak 진폭이라고 함)을 생성합니다.
두 번째 섹션 인 부스터는 중간 섹션에 링이 부착되어 있으며 두 가지 기능을 수행합니다. 액츄에이터에 대한 스택의 장착 지점 역할을하고 변환기에서 생성 된 출력 동작을 증폭하거나 감소시키는 역할을합니다.
스택의 세 번째이자 마지막 구성 요소는 결합 할 파트와 접촉 할 혼 (sonotrode)입니다. 경적은 결합 될 강성 부품의 프로파일과 일치하도록 설계되거나 필름 / 섬유 분야의 접촉면에 밀봉 프로파일이 추가 될 수 있습니다. 각 어플리케이션에 대해, 혼은 가능한 한 효율적으로 초음파 용접이 이루어질 수 있도록 진폭 출력의 최적 수준에 도달하도록 다른 스택 구성 요소와 결합하도록 설계되었습니다.
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