Mehanizam pretvorbe energije za plastično ultrazvučno zavarivanje
Definicija ultrazvuka:
Ultrazvuk se odnosi na zvučne valove iznad frekvencijskog raspona koji ljudski sluh može prihvatiti. Ljudska sposobnost sluha je između 20Hz i 20KHz; stoga se, općenito govoreći, svi zvučni valovi s frekvencijom većom od 20KHz nazivaju ultrazvučnim valovima. Međutim, u industrijskim primjenama, kako bi se zadovoljili posebni zahtjevi procesa, frekvencija zvučnog vala je niža od 10 KHz (kao što je ultrazvučna sušilica), 15 KHz (kao što je plastični ultrazvučni stroj za zavarivanje), oni se također nazivaju ultrazvučnim valovima u navici. Gornja granica frekvencije ultrazvuka obično je unutar 100KHz, ali u sustavima nerazornih medicinskih pregleda ima i do 5000KHz. Sve u svemu, industrija obično uzima energiju koja se stvara i koristi u različitim medijima za provođenje, a fluktuacije različitih funkcija i učinaka generiraju se s karakterističnim razlikama različitih medija, koji se zajednički nazivaju ultrazvučnim valovima.
Princip ultrazvučnog zavarivanja:
Zvučni val se prenosi na predmet obrade plastike pomoću ultrazvučne glave za zavarivanje (HORN), a vibracija je 15 ~ 30 KHZ u sekundi, a amplituda je oko 4 ~ 5 um. Na spojnoj površini plastičnog dijela javlja se visokofrekventna vibracija od oko 20-30um. Na taj način maksimalna trenutna brzina na kraju glave za zavarivanje metalnog alata može doseći 4m/s. Ovo visokofrekventno udaranje djeluje na površinu plastike, a na mjestu gdje je veliko naprezanje javlja se jaka toplina trenja, tako da se rastaljena plastika na sučelju povezuje zajedno. , Tako da se postigne zavarivanje.
Mehanizam pretvorbe energije ultrazvučnog zavarivanja:
U postupku ultrazvučnog zavarivanja, pretvorba energije na spoju uglavnom se odnosi na pretvorbu mehaničke energije ultrazvuka u toplinsku energiju za spajanje plastike. Ova promjena energije izravno utječe na promjenu temperature na površini zgloba i utječe na kvalitetu zgloba. Zbog složenosti procesa ultrazvučnog zavarivanja, istraživanja procesa zavarivanja su još uvijek neadekvatna, a postoje mnoga objašnjenja za njegov mehanizam zavarivanja.
Trenutno postoje uglavnom sljedeća dva pogleda na mehanizam fuzije ultrazvučnog zavarivanja plastike:
1) Mehanizam trenja vibracija. Vjeruje se da će, kada ultrazvučni valovi djeluju na dva zavara, plastične čestice biti pobuđene ultrazvučnim valovima kako bi izazvale kontinuirano naizmjeničnu kompresiju i dekompresiju, tako da će kontaktna površina zavara stvarati trenje uslijed vibracija. Frekvencija vibracije je frekvencija ultrazvučnih valova. U tom se trenutku mehanički rad pretvara u toplinu, što povećava temperaturu površine zavara sve dok se ne otopi i na kraju se formira zavareni spoj.
2) Mehanizam skladištenja i pretvorbe energije naprezanje-deformacija. Smatra se da je plastika viskoelastično tijelo. Kada se u njemu šire ultrazvučni valovi, naprezanje i naprezanje plastičnih čestica su različiti, što uzrokuje gubitak energije, koja se pretvara u toplinu kako bi se otopila površina zavarenog spoja kako bi se formirao spoj.
