Čimbenici koji utječu na ultrazvučno zavarivanje metala

(1) Amplituda: Amplituda je ključni parametar za materijale koji se trebaju zavariti [9]. Različiti pretvarači imaju različite izlazne amplitude. Isti pretvarač može biti opremljen različitim rogovima i glavama za zavarivanje. Promijenite radnu amplitudu glave za zavarivanje kako bi se zadovoljili zahtjevi za zavarivanje različitih materijala. Izlazna amplituda uobičajenog pretvarača je 5-20 cm, a radna amplituda je oko 10-30 cm. Radna amplituda jednaka je izlaznoj amplitudi pretvarača, obliku trube i glave za zavarivanje, omjeru površine sprijeda i straga i ostalim čimbenicima. povezane.

(2) Frekvencija: Bilo koji ultrazvučni aparat za zavarivanje ima središnju frekvenciju, poput 20, 40 kHz, itd. Radna frekvencija aparata za zavarivanje uglavnom se sastoji od ultrazvučnog pretvarača (pretvarača), ultrazvučne sirene (pojačivač) i glave za zavarivanje (sirene) ) Određuje se frekvencijom mehaničke rezonancije. Frekvencija ultrazvučnog generatora podešava se prema frekvenciji mehaničke rezonancije kako bi se postigla konzistencija, tako da glava za zavarivanje radi u rezonantnom stanju, a svaki je dio dizajniran kao integralni višekratnik rezonatora poluvalnih duljina. I ultrazvučni generator i frekvencija mehaničke rezonancije imaju radno područje rezonancije. Uzimajući za primjer 20 kHz, opseg rada rezonancije obično je postavljen na (20 do 0,3) kHz, a aparat za zavarivanje u osnovi može normalno raditi unutar tog raspona. Prilikom izrade svake glave za zavarivanje prilagodit će se rezonantna frekvencija, a pogreška između rezonantne frekvencije i projektne frekvencije mora biti manja od 0,1 kHz. Trenutno je frekvencija koja se koristi u ultrazvučnom zavarivanju metala obično 20 kHz. Zapravo se frekvencija glave za zavarivanje obično kontrolira na 19,90 ~ 20,10 kHz, s pogreškom manjom od 5 ‰.

(3) Čvor: Glava za zavarivanje i ultrazvučna sirena konstruirani su kao rezonator poluvalne duljine radne frekvencije. U radnom stanju, amplituda dviju krajnjih ploha je najveća, a naprezanje najmanje, a amplituda čvora koja odgovara srednjem položaju je Nula, maksimalno naprezanje. Položaj čvora obično je dizajniran kao fiksni položaj, ali debljina uobičajenog dizajna fiksnog položaja veća je od 3 mm, ili je žlijeb fiksan, tako da fiksni položaj nije nužno amplituda nula, što će uzrokovati neke pozive i dio gubitak energije. Za pozive se obično koriste gumeni prstenovi kako bi ih se izoliralo od ostalih komponenata ili kako bi se zaštitio dizajn konstrukcije za smanjenje vibracija. Gubitak energije treba u potpunosti uzeti u obzir pri dizajniranju parametara amplitude. Gumeni prsten naziva se mekom fiksacijom, a dizajn strukture za smanjenje vibracija obično se naziva tvrdom fiksacijom. U ultrazvučnom zavarivanju metala obično se koristi tvrdo fiksirana konstrukcija, a tvrdo fiksna konstrukcija također ima fiksni način završne površine.

(4) Tekstura: Ultrazvučno zavarivanje metala obično je na površini položaja za zavarivanje, a površina baze izvedena je mrežom. Svrha dizajna mreže je spriječiti klizanje metalnih dijelova i prenijeti energiju u položaj za zavarivanje što je više moguće. Dizajn mreže obično ima kvadratne, dijamantne i trakaste mreže. Veličina i dubina mrežice određuju se prema specifičnim zahtjevima materijala za zavarivanje.

(5) Napajanje: Nema velike razlike između ultrazvučnog napajanja koje se koristi za opremu za zavarivanje metala i ultrazvučnog napajanja koje se koristi za opremu za zavarivanje plastike. Posebnost je u tome što metal za zavarivanje ima veće zahtjeve. Kako bi se zadovoljile potrebe zavarivanja metala, potrebno je koristiti inteligentni ultrazvučni izvor napajanja-ultrazvučni generator. Ultrazvučni generator ima sustav automatskog praćenja frekvencije. Tijekom postupka zavarivanja, promjene opterećenja i porasta temperature uzrokovat će promjenu frekvencije rezonancije vibracijskog sustava. Zbog toga je ultrazvučni generator potreban za praćenje frekvencije vibracijskog sustava, tako da generator i vibracijski sustav Uvijek u rezonancijskom sustavu frekvencijskog automatskog praćenja mogu kompenzirati promjene u radnom stanju tijekom postupka zavarivanja, tako da da je sustav ponovno u rezonanciji i da su parametri zavarivanja stabilizirani. Fokus je na stabilnosti amplitude, što je od velikog značaja za zavarivanje metala.

(6) Pretvarač: Nema velike razlike između pretvarača koji se koristi za opremu za ultrazvučno zavarivanje metala i pretvarača koji se koristi za opremu za ultrazvučno zavarivanje plastike. Posebnost je što metalni materijali za zavarivanje imaju veće zahtjeve kakvoće, jer je kod zavarivanja metalnih materijala često potrebna velika trenutna snaga, a pretvarač mora imati veliku snagu i malu impedansu. Stoga se pretvarači male snage koji se koriste za uređaje za ultrazvučno zavarivanje plastike ne mogu koristiti za ultrazvučno zavarivanje metala.