초음파 플라스틱 용접기의 구조적 구성
초음파 용접 장비는 프레스, 발생기, 변환기, 혼, 용접 헤드 및 부품 지원 툴링으로 구성됩니다.
1 초음파 발생기
초음파 발생기의 기능은 전원 주파수 (50Hz 또는 60Hz) 전압을 초음파 주파수 전압으로 변환하는 것입니다. 마이크로 프로세서는 용접주기를 제어하고 사용자 인터페이스를 통해 주요 용접 정보를 사용자에게 피드백합니다. 사용자 인터페이스를 통해 작업자는 필요한 용접 매개 변수를 입력 할 수도 있습니다.
초음파 플라스틱 용접기
2 용접 스택 / 음향 에너지 시스템 용접 스택은 일반적으로 트랜스 듀서, 혼 및 용접 헤드의 세 부분으로 구성되는 초음파 기계적 진동을 제공하며 혼 중앙의 용접 프레스에 고정됩니다. 용접 키트는 음차와 다소 유사한 공진기입니다. 용접 키트의 공진 주파수는 발전기의 전기 신호 주파수와 거의 일치해야합니다 (차이가 30Hz 미만).
2.1 변환기
역 압전 효과는 발생기의 초음파 주파수 전압을 동일한 주파수의 초음파 기계 진동으로 변환합니다. 두 개의 금속 (일반적으로 티타늄) 블록 사이에 끼워진 여러 개의 압전 세라믹 시트로 구성됩니다. 전극을 형성하기 위해 시트 사이에 얇은 금속판이 있습니다. 정현파 전기 신호가 전극을 통해 변환기에 공급되면 압전 시트가 팽창 및 수축되어 15-20 μm의 축 피크 대 피크 운동을 생성합니다. 변환기는 정밀 장치이므로주의해서 다루어야합니다.
2.2 혼
경적에는 두 가지 기능이 있습니다. 주요 기능은 트랜스 듀서 끝에서 발생하는 기계적 진동을 증폭하고 진동을 용접 헤드로 전달하는 것입니다. 또 다른 기능은 용접 프레스에 고정 키트의 위치를 제공하는 것입니다. 초음파 에너지가 변환기에 가해지면 혼도 확장 및 축소됩니다. 용접 키트의 다른 부품과 마찬가지로 혼은 튜닝 장치이므로 트랜스 듀서에서 용접 헤드로 초음파 에너지를 전달하기 위해 특정 주파수에서 공명해야합니다. 효과적으로 기능하려면 혼이 제조 재료에있는 초음파 반파 장의 반 파장 또는 정수배 여야합니다. 일반적으로 반 파장.
2.3 용접 헤드
용접 헤드는 용접 할 부품에 에너지를 제공하는 용접 키트의 일부입니다. 혼과 마찬가지로 용접 헤드도 튜닝 장치이며 대부분의 응용 분야에서 기계적 증폭도 제공됩니다. 용접 헤드의 길이는 제조 재료에서 초음파의 반 파장 또는 반 파장이어야합니다.
정수배입니다. 이것은 용접 헤드의 끝이 용접을 달성하기에 충분한 진폭을 갖도록 보장합니다. 진폭은 일반적으로 30 ~ 120 μm입니다. 용접 할 부품의 디자인과 조인트에 따라 용접 헤드의 크기와 스타일이 결정됩니다. 용접 헤드의 축 방향 팽창 및 수축으로 인한 응력으로 인해 높은 진폭에서 균열이 발생할 수 있기 때문에 용접 헤드의 모양이 매우 중요합니다. 일부 응용 분야에서 용접 헤드는 여러 개의 축 슬롯으로 가공됩니다. 이것은 최대 진폭이 세로 방향에 있는지 확인하기위한 것입니다. 용접 헤드의 끝은 용접 할 부품에 초음파 에너지를 전달합니다. 끝 부분은 용접 헤드와 부품 사이의 최대 에너지 전달을 보장하기 위해 부품과 일치하도록 특별히 설계되어야합니다. 일반적으로 용접 헤드의 끝은 부품의 윤곽과 일치하는 프로파일로 만들어집니다.
압흔을 방지하고 마모를 줄이기 위해 알루미늄은 니켈 또는 크롬으로 도금되어야합니다. 내 충격성 또는 내마모성이 요구되고 충전 된 플라스틱 또는 임베디드 금속 인서트를 용접 할 때 강철 용접 헤드가 필요합니다. 강철 용접 헤드는 피로 강도가 낮고 진폭이 낮은 경우에만 사용됩니다. 복잡한 부품, 특수 모양 또는 대형 부품에는 일반적으로 복합 용접 헤드 (어린이-암 용접 헤드)가 필요합니다. 이때베이스 용접 헤드는 알루미늄, 티타늄 또는 강철로 만들어진 2 차 용접 헤드는베이스 용접 헤드와 가이드 에너지로 연결됩니다.
3 누르기
프레스는 용접 키트를 고정하고 용접에 필요한 힘을 가하는 데 사용됩니다. 고정구 고정 용베이스와 힘을 가하는 에어 실린더로 구성되어 있습니다. 프레스에는 용접 력을 조정하는 압력 게이지와 조절 밸브가 장착되어 있습니다. 초음파 용접 장비에 설정된 특정 게이지 압력은 동일한 게이지 압력을 가진 다른 용접기에서 제공하는 용접 력과 반드시 동일하지는 않습니다. 서로 다른 용접기 간의 용접 력을 직접 비교하려면 용접 력을 압력 게이지로 보정해야합니다. 또한 프레스에 유량 제어 밸브가있어 용접 할 부품에 접근하는 용접 헤드의 속도를 조정합니다. 일부 용접 장비는 전자기력 가압 시스템을 사용하여 기존 실린더를 대체하여 접근 속도를 더 잘 제어 할 수있어 소형 또는 정밀 부품을 용접 할 때 유용합니다.
4 지원 도구
프레스베이스는 용접 과정에서 부품을지지하는 툴링을 고정합니다. 지지 툴링은 초음파가 적용될 때 하부 부분이 움직이지 않도록 특별히 설계되었습니다. 일반적으로 부품의 표면 윤곽과 거의 일치하는 모양으로 처리됩니다. 고정 장치는 부품 설계에 따라 단순한 것부터 복잡한 것까지 다양합니다. 하단 부분은 단단히 배치되고지지되어야합니다. 부품이 용접 헤드에 수직이되도록 고정 장치 또는베이스를 조정해야합니다. 고정 장치는 여러 재료로 처리 할 수 있습니다. 스테인리스 스틸은 가공 및 연마가 쉽기 때문에 최상의 선택입니다. 이제 특수 고정물을 CAD 데이터를 통해 직접 처리 할 수 있습니다. 더 크고 복잡하고 이상한 모양 또는 작은 배치 부품은 일반적으로 부드러운 폴리 우레탄을 주조하여 고정됩니다.
