Innstilling av ultralyd sveiseprosessparametere
Prosessparameterinnstillingen for ultralydsveising inkluderer ultralydsveisingskraft, ultralydfrekvens, ultralydaknud, ultralydsveisingstrykk, ultralydsveisingstid, etc.
l. Hyppigheten av ultralyd
Arbeidsfrekvensen for ultralydsveising er vanligvis 15-40 kHz, og materialer med dårlig respons på lav frekvens, for eksempel PvC, PE, etc., kan sveises med høy frekvens, noe som kan redusere skaden på materialet. Høyfrekvent ultralyd energioverføring er konsentrert, og høyfrekvent ultralydsveising kan brukes til noen delikate deler. Under ultralydsveising vil detuning fenomenet av ultralydutstyret bli forårsaket på grunn av endringen av belastningen, noe som gjør sveisestyrken sterkere. Generelt, etter at arbeidsfrekvensen til sveisemaskinen er bestemt, må det akustiske systemet holdes i resonans.
Følgende ligning kan beskrive kraften i ultralyd:
P=μSnv=-2Aω/π=4usaf
I formelen, P ultralydskraft; F statisk trykk; S lodde fellesareal; v relativ hastighet; En amplitude; μ en friksjonsfaktor; w er vinkelfrekvensen; f er vibrasjonsfrekvensen.
2. Ultralyd amplitude
Sveising med større driftsfrekvens og amplitude kan redusere sveisetiden og forbedre arbeidseffektiviteten. For ulike materialer er det en optimal sveisealitud som vist i tabell 1. Ultralydsveising har en liten amplitude på 20μm. Det anbefales vanligvis å bruke en amplitude på 40μm. Fordi for stor amplitude ofte vil forårsake tretthet og skade på ultralydsstrømforsyningen, er ultralydalitudkravene i samsvar med ultralydsstrømforsyningen.
1212.png
3. Ultralyd sveisetid
Sveisetiden refererer til tiden da ultralydsenergi slippes ut under sveiseprosessen. Sveisetiden er for kort og energien er ikke nok til å forårsake en pålitelig sveiseledd. Etter hvert som sveisetiden øker, kan sveisen absorbere mer energi, temperaturen på sveiseflaten vil øke, sveiseområdet vil øke, og sveisepenetrasjonen vil øke, slik at sveisestyrken vil øke [22-24]. For lang sveisetid vil imidlertid føre til overdreven smelting av sveisematerialet og forårsake mer blits. Strømmen av disse smeltene i sveiseområdet er retningsbestemt, så for mye smeltestrøm vil føre til en reduksjon i styrke. I tillegg vil for lang sveisetid føre til at temperaturen på sveisen blir for høy, noe som fører til at sveisingen brenner og forringes, noe som forårsaker sveisemerker på overflaten av sveisingen, noe som resulterer i oversveising og senking av styrken. For lang sveisetid og for mye energi vil føre til at temperaturen på det smeltede laget blir for høy, misfarging, nedbrytning og embrittlement av sveiset plast; og sveisekanten er konsentrert, og innrykk vises på sveiseoverflaten. Derfor, for å oppnå høyere sveisestyrke, er det nødvendig å velge en passende ultralydsveisingstid, for kort og for lang vil føre til reduksjon av sveisestyrke.
4. Ultralyd sveisetrykk
Ultralydsveisetrykk refererer til det statiske trykket som sveisehodet på sveisehodet på sveisehodet under sveiseprosessen, og anvendelsen av statisk trykk overfører ultralydenergi til sveisingen. I ultralydsveising, når sveisetiden er fast, er trykket relatert til sveiseoverflaten for å danne en passende kontakt, noe som er en svært kritisk faktor for styrken. Innenfor et visst trykkområde, etter hvert som trykket øker, vil sveisestyrken øke. Når sveisetrykket er lavt, er kontakten av sveisingen ikke god, friksjonsenergien kan ikke produseres effektivt, og energiutnyttelseshastigheten til ultralyd er lav. Lavere trykk vil resultere i mindre smeltet materiale i den sveisede delen, noe som gjør det umulig å danne en effektiv sveis. Men når sveisetrykket er for høyt, vil det føre til at smelten flyter for fort, og smelten vil strømme ut fra sveisekraften, noe som reduserer størkning av smelten som kreves for dannelsen av sveisehodet og reduserer sveisestyrken. Overdreven kraft vil føre til overdreven friksjon, noe som vil svekke den relative friksjonsbevegelsen mellom sveisene, forårsake overdreven belastning på sveisemaskinen og gjøre sveising vanskelig. Sveisetrykket har stor innflytelse på sveisestyrken under ultralydsveisingen av nylon 66. Et litt lavere sveisetrykk kan gjøre sveisingen til en tykkere varmeavbrutt sone, noe som vil gjøre at flere molekylære kjeder, krystallkorn og fibre beveger seg vinkelrett på sveisegrensesnittet, og forbedrer sveisestyrken. Disse sveisede leddene er under et sveisetrykk på 0,66 MPa. Sveisestyrken kan nå 70% av nylon 66. Sveisetrykket må tilpasses sveisetiden for å oppnå en bedre sveisegrad. Matsuoka [27] fant at for glassfiberforsterket termoplast, når sveisealituden holdes konstant, kan det å øke sveisetrykket redusere sveisetiden.
5. Rundelengde og fast posisjon
Rundelengden og klemposisjonen under ultralydsveising vil også påvirke sveisestyrken. Med økningen av rundelengden i enkeltrundetesten, reduseres sveisestyrken. Når rundelengden øker, vil det føre til stresskonsentrasjonen av sveisedelen og redusere styrken. Derfor, for å oppnå den beste sveisestyrken, er det nødvendig å designe en kortere rundelengde, og velge en passende lengde i henhold til typen ledd. Generelt er rundelengden ofte fast. For å møte styrkekravene er rundeleddet kort, sveiseområdet er lite, og styrken er ikke nok; rundeleddet er lengre, og det vil føre til sløsing med materialer. Design rundelengden. Endre sveiseparametrene for å oppnå best mulig sveisestyrke. Qiu et al. fant at på ambolten der sveisen er fast, vil avstanden mellom klempunktet og sveisedelen påvirke sveisestyrken. En kortere avstand bidrar til å forbedre varmen som genereres av friksjon, noe som kan forbedre styrken på sveisingen. I faktisk produksjon har sveisedelene ulike former, og den faste klemposisjonen er ikke egnet. Vanligvis er sveisedelene pålagt å være stabile i sveiseprosessen.
6. Ultralyd sveisedybde
Under sveiseprosessen, når materialet i sveiseposisjon smelter, vil sveisehodets posisjon fortsette å falle, og det smeltede materialet vil spre og stivne på slutten av sveisen. Tykkelsen på det endelige størknet materialet kalles penetrasjonsdybden. Under normale omstendigheter kan sveiseprosessen styres. Den nedadgående forskyvningen av sveisehodet styrer penetrasjonsdybden. Styrken av sveising har et godt forhold til mikrostrukturen til den sveisede delen, som er nært knyttet til tykkelsen på det smeltede laget og temperaturen på den sveisede delen under sveiseprosessen. Hvis du øker sveisetrykket eller sveisetiden, vil det øke smeltingen og strømmen av materialet under sveiseprosessen, og dermed øke gjennomtrengningsdybden [29]. Riktig penetrasjon kan øke sveisestyrken, men når penetrasjonen er for stor, er det ofte nødvendig med mer sveisetid, noe som vil føre til oversveising av materialet og redusere styrken. Uansett hvordan du endrer sveisetrykk og tid, må du bevise en passende penetrasjonsdybde, for å sikre at sveisingen når en høyere styrke.
7. Påvirkning av ultralyd ledende barer
Energiguidingribbene er utformet på de sveisede delene, som kan konsentrere sveiseenergien, redusere sveisetiden, redusere stresskonsentrasjonen til sveisedelen og forbedre sveisestyrken. Vanlige energi guiding ribber er i form av trekant, rektangel og halvsirkel. I ultralydsveising brukes ofte rumpeledd og rundeledd til sveising, og utformingen av energiføringsstenger er også forskjellig. Fordi energiføringssene har en tendens til å konsentrere trykket under sveising og er utsatt for mer vibrasjonsstress, er energien konsentrert og konsentrert til energiføringsskinnene under sveiseprosessen. Under trykkhandlingen vil energiførerne først varme opp og smelte og flytte til begge sider. Flytutvidelse [3o]. Liu et al. spådde at sveisedeler med halvsirkelsirkelformede energistyringsribber kan ha høyest sveisestyrke ved sveising med egnede sveiseparametere [31]. Devine[32] foreslo at de trekantede energidyrende ribbeina med en 90° toppunktvinkel er egnet for de fleste amorfe plast, mens de trekantede energidyklingsribbene med en 60° toppunktvinkel er egnet for halvkrystallinsk plast, og for halvkrystallinsk plast, ledende Materialet som kan smeltes av ribben kan stivne når det strømmer rundt, noe som kan føre til at materialet blir ufullstendig sveiset , slik at energiføringen ikke er nødvendig for lap sveising. I tillegg øker tilsetning av energi guiding ribber vanskeligheten med sveising og øker kostnadene.
Ultralyd sveiseprosess parameter innstilling metoden må strengt følge ovennevnte teori og kan ikke justeres etter vilje. Bare når du forstår prinsippet og bruker ultralydsveiseutstyr kan du bli komfortabel.
