Az ultrahangos műanyag hegesztőgép alapelve és elmélete
Az anyagipar gyors fejlődésével a kompozit anyagok, például a műanyagok és fémek könnyű, alacsony súrlódású, korrózióállósági és könnyű feldolgozhatóságának alkalmazása nagy figyelmet kapott. Különböző műanyag termékek behatoltak az emberek mindennapi életébe, és széles körben használják a repülés, a hajógyártás, az autók, az elektromos készülékek, a csomagolás, a játékok, az elektronika, a textilipar és más iparágakban is. Ugyanakkor olyan tényezők miatt, mint például a fröccsöntési eljárás, jelentős számú, bonyolult alakú műanyag terméket nem lehet fröccsöntni egyszerre, ami megkötést igényel, és a sok éven át alkalmazott műanyag kötési és hőtömítési eljárások meglehetősen hátrafelé, nem csak nem hatékony, hanem a kötés is. Az ágensnek van bizonyos toxicitása is, olyan problémákat okozva, mint a környezetszennyezés és a munkavédelem. A hagyományos eljárást nem lehet a modern műanyagipar fejlesztési igényeihez alkalmazni, tehát újszerű műanyag-feldolgozási technológia.Az ultrahanggal működő műanyag hegesztőgépnek műanyag termékek hegesztésekor nem kell hozzáadnia ragasztót, töltőanyagot vagy oldószert, és nem kell sok hőforrást fogyasztania. . Előnyei az egyszerű működés, a gyors hegesztési sebesség, a nagy hegesztési szilárdság és a magas termelési hatékonyság. Ezért az ultrahangos hegesztési technológiát egyre szélesebb körben használják.
Az ultrahangos műanyag hegesztőgép alapelve:
Amikor az ultrahanghullámok a hőre lágyuló műanyag érintkező felületre hatnak, másodpercenként több tízezer-szor nagyfrekvenciás rezgést generálnak. Ez a nagyfrekvenciás rezgés elér egy bizonyos amplitúdót, és az ultrahangos energiát a hegesztési zóna a felső hegesztésen keresztül továbbítja a hegesztési zónába, mivel a hegesztési zóna két olyan hegesztési pont, amelynek hegesztett csatlakozásainak nagy akusztikus ellenállása van, tehát helyi magas hőmérsékleteket generál. Ezenkívül a műanyag gyenge hővezető képessége miatt az időben nem oldódik fel és nem gyűlhet össze a hegesztési zónában, így a két műanyag érintkező felületei gyorsan megolvadnak, és egy bizonyos nyomás után integrálódnak egybe. Amikor az ultrahanghullám megáll, hagyja, hogy a nyomás néhány másodpercig tartson, hogy megszilárduljon, és így hegesztési célokra erős molekuláris láncot képezzen. A hegesztési szilárdság közel állhat a nyersanyag szilárdságához. Az ultrahangos műanyag hegesztés minősége az átalakító hegesztőfeje amplitúdójától, az alkalmazott nyomástól és a hegesztési időtől függ. A hegesztési idő és a hegesztőfej nyomása beállítható. Az amplitúdót a jeladó és a kürt határozza meg. Ez a három mennyiség megfelelő értékű egymáshoz. Amikor az energia meghaladja a megfelelő értéket, a műanyag olvadási mennyisége nagy, és a hegesztő anyag könnyen deformálódik; ha az energia kicsi, a hegesztés nehéz, és az alkalmazott nyomást nem lehet növelni. Ez az optimális nyomás a hegesztett rész oldalának hosszának és az él 1 mm-re eső optimális nyomásának szorzata. Az ultrahangos hegesztés egy csúcstechnológia a hőre lágyuló műanyag hegesztéshez. Különböző hőre lágyuló gumi alkatrészek ultrahanggal hegeszthetők oldószer, ragasztó vagy egyéb segédanyag hozzáadása nélkül. Előnye a termelékenység növelése, a költségek csökkentése és a termékminőség javítása.
A generátor 20KHz (vagy 15KHz) nagyfeszültségű, magas frekvenciájú jelet generál az átalakító rendszeren keresztül, és a jelet nagyfrekvenciás mechanikai rezgéské alakítja, amelyet a műanyag termékek munkadarabjára alkalmaznak a munkafelületen és a belső intermolekuláris, a súrlódás miatt a felületre továbbított hőmérséklet megemelkedik. Amikor a hőmérséklet eléri a munkadarab olvadáspontját, a munkadarab hegesztési portja gyorsan megolvad, majd kitölti az interfészek közötti rést. Amikor a rezgés leáll, a munkadarabot egyidejűleg lehűtik és rögzítik egy bizonyos nyomás alatt a tökéletes hegesztés elérése érdekében.
Hogyan működik az ultrahangos hegesztés?
Az ultrahangos hegesztés alapelve az, hogy az ultrahangos generátor 50/60 Hz-es áramot 15, 20, 30 vagy 40 kHz-re konvertálja.
Az átalakított nagyfrekvenciás elektromos energiát az átalakító ugyanolyan frekvenciájú mechanikus mozgással konvertálja, majd a mechanikus mozgást az amplitúdó-modulátorok sorozatán keresztül továbbítja a hegesztési kürthöz, amely megváltoztathatja az amplitúdót.
A hegesztő kürt átvitt vibrációs energiát kap a hegeszteni kívánt munkadarab ízületére, ezen a területen a vibrációs energiát súrlódással hőenergiává alakítják át, hogy megolvassák a tapadókorongot. Az ultrahangot nemcsak kemény hőre lágyuló műanyagok hegesztésére használják, hanem szövetek és fóliák feldolgozására is.
