Thiết bị hàn siêu âm tự động cho Polycarbonate / Polypropylen

Máy hàn siêu âm tự động 40Khz cho polycarbonate / polypropylen

Hàn siêu âm liên quan đến việc sử dụng năng lượng âm thanh tần số cao để làm mềm hoặc làm nóng chảy nhựa nhiệt dẻo tại khớp. Các bộ phận được nối được giữ với nhau dưới áp lực và sau đó chịu rung động siêu âm thường ở tần số 20, 30 hoặc 40 kHz. Khả năng hàn một thành phần được điều chỉnh bởi thiết kế của thiết bị, tính chất cơ học của vật liệu được hàn và thiết kế của các thành phần. Vì hàn siêu âm rất nhanh (thời gian hàn thường dưới 1 giây) và dễ dàng tự động, nó là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi. Để đảm bảo hàn thành công bất kỳ bộ phận nào, cần phải thiết kế cẩn thận các bộ phận và đồ đạc và vì lý do này, kỹ thuật này phù hợp nhất cho sản xuất hàng loạt. Lợi ích của quy trình bao gồm: hiệu quả năng lượng, năng suất cao với chi phí thấp và dễ dàng sản xuất dây chuyền lắp ráp tự động.

Tham số:

Một máy hàn siêu âm bao gồm bốn thành phần chính: nguồn cung cấp năng lượng, bộ chuyển đổi, thiết bị điều chỉnh biên độ (thường được gọi là Booster) và một công cụ âm thanh được gọi là còi (hay sonotrode). Bộ nguồn thay đổi nguồn điện chính ở tần số 50-60 Hz, thành nguồn cung cấp điện tần số cao hoạt động ở mức 20, 30 hoặc 40 kHz. Năng lượng điện này được cung cấp cho bộ chuyển đổi. Trong bộ chuyển đổi, các đĩa vật liệu áp điện được kẹp giữa hai phần kim loại. Bộ chuyển đổi thay đổi năng lượng điện thành năng lượng rung cơ học ở tần số siêu âm. Năng lượng rung sau đó được truyền qua bộ tăng áp, làm tăng biên độ của sóng âm. Các sóng âm thanh sau đó được truyền đến sừng. Sừng là một công cụ âm thanh truyền năng lượng rung trực tiếp đến các bộ phận được lắp ráp, và nó cũng áp dụng một áp lực hàn. Các rung động được truyền qua phần làm việc đến khu vực khớp. Ở đây, năng lượng rung được chuyển thành nhiệt thông qua ma sát - điều này sau đó làm mềm hoặc làm tan chảy nhựa nhiệt dẻo và nối các bộ phận lại với nhau.

Sau đây là các yếu tố cần xem xét trong quá trình hàn siêu âm:

Độ nóng
Tốc độ gia nhiệt trong hàn siêu âm là kết quả của các tác động kết hợp của tần số, biên độ và lực kẹp. Trong phương trình tốc độ gia nhiệt, lực kẹp và tần số xuất hiện dưới dạng bội số. Tần số thường được cố định cho một máy nhất định. Tốc độ gia nhiệt trong nhựa thay đổi trực tiếp và tỷ lệ với lực kẹp được áp dụng. Khi áp dụng lực kẹp nhiều hơn, tốc độ gia nhiệt tăng tỷ lệ thuận với sự thay đổi. Tuy nhiên, tốc độ gia nhiệt thay đổi theo bình phương biên độ - nếu biên độ tăng, tốc độ gia nhiệt tăng đáng kể. Do đó, có một mối quan hệ tỷ lệ nghịch giữa tần số của máy hàn siêu âm và biên độ đầu ra của nó. Nếu biên độ có sẵn cao nhất mang lại kết quả chấp nhận được nhất quán được sử dụng, thiệt hại một phần tối thiểu và tuổi thọ sonotrode / sừng dài thường là mong muốn.
Chất liệu nhựa
Một xem xét quan trọng trong quá trình hàn siêu âm là vật liệu. Vật liệu mềm hơn không mang âm thanh cũng như vật liệu cứng hơn và sẽ cần nhiều biên độ hơn từ công cụ để có được một biên độ có thể sử dụng đến khớp. Vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao hơn sẽ đòi hỏi biên độ cao hơn để đạt đến nhiệt độ hàn trước khi chi tiết khớp bị mất. Chọn một máy có tần số thấp hơn và do đó có biên độ cao hơn thường được khuyên dùng với các vật liệu mềm hoặc nhiệt độ cao. Các vật liệu cứng hơn có thể bị hỏng do biên độ cao và có thể nóng nhanh đến mức quá trình này không thể kiểm soát được. Hàn quá nhanh cũng có thể dẫn đến các mối hàn yếu.
Hạn chế thiết kế công cụ
Các định luật vật lý chi phối thiết kế sonotrode / horn có liên quan đến bước sóng. Hầu hết các yếu tố làm giảm hiệu suất âm thanh phải làm với kích thước ngang - kích thước vuông góc với hướng biên độ. Nếu một công cụ có bước sóng dài hơn (tần số thấp hơn), nó có thể có kích thước ngang lớn hơn. Một công cụ tần số thấp hơn sẽ đơn giản hơn và có khả năng bền hơn một công cụ tần số cao hơn làm cùng một ứng dụng.
Máy móc
Thợ hàn tần số cao thường chạy các công cụ nhỏ - tạo ra các bộ phận nhỏ, tinh tế với độ chính xác cao. Chúng thường có các slide nhỏ, nhẹ được điều khiển bởi các bình khí nhỏ. Thợ hàn tần số thấp thường chạy các công cụ lớn ở biên độ cao, làm cho các bộ phận lớn hơn làm bằng vật liệu mềm hơn. Chúng thường có các rãnh lớn, nặng được điều khiển bởi các bình khí lớn hơn.

Các loại tham gia
Năng lượng rung siêu âm được sử dụng trong một số kỹ thuật lắp ráp và hoàn thiện riêng biệt như:
Hàn: Quá trình tạo ra sự tan chảy tại các bề mặt giao phối của hai phần nhựa nhiệt dẻo. Khi các rung động siêu âm dừng lại, vật liệu nóng chảy sẽ đông cứng lại và đạt được một mối hàn. Sức mạnh chung kết quả tiếp cận với vật liệu gốc; với phần thích hợp và thiết kế chung, con dấu kín là có thể. Hàn siêu âm cho phép lắp ráp nhanh, sạch mà không cần sử dụng vật tư tiêu hao.
Đặt cược: Quá trình nấu chảy và cải tổ một stud nhiệt dẻo để khóa cơ học một vật liệu không giống nhau tại chỗ. Thời gian chu kỳ ngắn, lắp ráp chặt chẽ, xuất hiện tốt của lắp ráp cuối cùng, và loại bỏ hàng tiêu dùng là có thể với kỹ thuật này.
Chèn: Nhúng một thành phần kim loại (chẳng hạn như chèn ren) vào một lỗ được tạo hình sẵn trong một phần nhựa nhiệt dẻo. Độ bền cao, giảm chu kỳ đúc và cài đặt nhanh chóng mà không gây căng thẳng là một số lợi thế.
Swaging / Forming: Bắt cơ học một thành phần khác của một tổ hợp bằng cách siêu âm nóng chảy và cải tổ một sườn nhựa hoặc cải tạo ống nhựa hoặc các bộ phận đùn khác. Ưu điểm của phương pháp này bao gồm tốc độ xử lý, ít gây căng thẳng, ngoại hình đẹp và khả năng khắc phục bộ nhớ vật liệu.
Hàn điểm: Một kỹ thuật lắp ráp để nối hai thành phần nhựa nhiệt dẻo tại các điểm cục bộ mà không cần thiết cho các lỗ được tạo hình sẵn hoặc một giám đốc năng lượng. Hàn điểm tạo ra một mối hàn kết cấu mạnh mẽ và đặc biệt phù hợp cho các bộ phận lớn, tấm nhựa nhiệt dẻo ép đùn hoặc đúc, và các bộ phận có hình học phức tạp và bề mặt nối khó tiếp cận.
Rạch: Việc sử dụng năng lượng siêu âm để rạch và hàn kín các vật liệu nhiệt dẻo, dệt và không dệt. Các cạnh mịn, kín mà không làm sáng tỏ là có thể với phương pháp này. Không có "hạt" hoặc tích tụ độ dày trên cạnh khe để thêm số lượng lớn vào vật liệu cuộn.
Dệt / Niêm phong phim: Việc sử dụng năng lượng siêu âm để tham gia các vật liệu nhiệt dẻo mỏng. Con dấu rõ ràng, áp lực trong phim và các mối hàn gọn gàng, cục bộ trong hàng dệt may có thể được thực hiện. Đồng thời cắt và niêm phong cũng có thể. Một loạt các đe hoa văn có sẵn để cung cấp các mẫu "khâu" trang trí và chức năng.

Chức năng

1. Tự động theo đuổi tần số: hệ thống điều khiển thông minh, theo dõi tần số tự động.

2. điều chỉnh biên độ Vô hạn: điều chỉnh biên độ Vô hạn, biên độ tăng và giảm 5%;

3. bảo vệ thông minh: bảo vệ bù tần số, bảo vệ quá tải đầu ra, bảo vệ hư hỏng khuôn;

4. linh kiện điện: tất cả các linh kiện khí nén và linh kiện điện tử chính của máy được nhập khẩu từ Đức và Nhật Bản;

5. Cấu trúc thân máy bay: khung của máy sử dụng kết cấu thép đặc biệt và được chế tạo bằng gia công CNC đúc chính xác, khung chính xác hơn và ổn định hơn