A estrutura e o princípio da máquina de soldagem ultrassônica
A máquina de solda ultrassônica é composta principalmente pelas seguintes peças: gerador, peça pneumática, parte de controle do programa e parte transdutor. A principal função do gerador é converter a fonte de alimentação de 50Hz com circuitos eletrônicos em ondas elétricas de alta frequência (por exemplo, 20KHz); a principal função da parte pneumática é completar os requisitos de trabalho de pressão, como pressão e pressão durante o processamento; controle do programa A peça controla o processo de funcionamento de toda a máquina para alcançar um efeito de processamento consistente; a parte do transdutor converte a onda elétrica de alta tensão gerada pelo gerador em vibração mecânica, que é transmitida e amplificada para alcançar a superfície de processamento.
Geralmente existem dois tipos de geradores que são amplamente utilizados na China: um deles é o circuito de amplificador de energia da ponte usado pela empresa BRANSON dos Estados Unidos, o circuito de proteção adota proteção de fase, e a frequência de operação é geralmente de 20KHz. Sua vantagem é a alta eficiência de conversão elétrica. A desvantagem é que a faixa de ajuste de indutância de ajuste de frequência é estreita e o desempenho de rastreamento de frequência é ruim; a outra desvantagem é que a energia não pode ser grande, o máximo é de cerca de 3KW; o outro é uma máquina taiwanesa, que é comum Amplificador de energia classe B, proteção sobrecorrente, feedback de ponte. A vantagem é que a potência pode ser maior (como 4.2KW), o desempenho de rastreamento de frequência é bom, e a frequência de trabalho de 15KHz é geralmente usada no caso de alta potência. A desvantagem é que a eficiência de conversão elétrica é baixa, e a frequência de trabalho de 15KHz é audível para o ouvido humano, refletindo o maior ruído; além disso, existem máquinas que usam tecnologia de rastreamento de frequência automática na Suíça, Alemanha e Japão. Devido ao seu alto preço, não é comum na China.
A parte do transdutor é composta por três partes: transdutor (TRANSDUCER), amplificador (também chamado de polo secundário, chifre, BOOSTER), cabeça de soldagem (também chamada de soldagem die, HORN ou SONTRODE).
(1) Transdutor (TRANSDUCER): O papel do transdutor é converter sinais elétricos em sinais de vibração mecânica. Existem dois efeitos físicos que podem ser aplicados para converter sinais elétricos em sinais de vibração mecânica. A: Efeito magnetostrictive. O efeito magnetostrictive é comumente usado em aplicações ultrassônicas precoces. Sua vantagem é que ele tem uma grande capacidade de energia disponível; sua desvantagem é que é baixa em eficiência de conversão, difícil de fabricar e difícil produção industrial em massa. B: O efeito inverso do efeito piezoelétrico. Transdutores cerâmicos piezoelétricos têm as vantagens da alta eficiência de conversão e produção em massa. A desvantagem é que a capacidade de energia produzida é relativamente pequena. As máquinas ultrassônicas existentes geralmente usam transdutores cerâmicos piezoelétricos. O transdutor de cerâmica piezoelétrica é feito por sanduíche da cerâmica piezoelétrica entre dois blocos de carga dianteiro e traseiro metálico e firmemente conectado por um parafuso. A amplitude de saída de um transdutor típico é de cerca de 10 μm.
(2) BOOSTER: A buzina em si é uma coluna de metal. Através do desenho da forma, a amplitude transmitida pelo transdutor pode ser amplificada para alcançar a amplitude de energia necessária para o processamento de peças plásticas, o que equivale à temperatura de aquecimento, como a amplitude de processamento necessária para nossos plásticos ABS e AS comumente usados é de cerca de 20μm; a amplitude de processamento necessária para nylon e polipropileno é de cerca de 50μm.
(3) CHIFRE: A função da cabeça de soldagem é fazer peças plásticas específicas e atender aos requisitos da forma e da gama de processamento das peças plásticas.
Os transdutores, chifres e cabeças de soldagem são todos projetados para ser metade do comprimento de onda da frequência ultrassônica de trabalho, de modo que seu tamanho e forma devem ser especialmente projetados; qualquer modificação pode causar alterações nos efeitos de frequência e processamento, por isso é necessário produção profissional. Dependendo do material utilizado, o tamanho vai variar. Materiais adequados para transdutores ultrassônicos, chifres e cabeças de soldagem são: liga de titânio, liga de alumínio, aço de liga, etc. Como as ondas ultrassônicas vibram constantemente em uma alta frequência de cerca de 20KHz, os requisitos para materiais são muito altos, o que não é o que materiais comuns podem suportar.
