Ultraskaņas plastmasas metināšanas iekārtas strukturālais sastāvs
Ultraskaņas metināšanas iekārtas sastāv no preses, ģeneratora, devēja, raga, metināšanas galvas un detaļu atbalsta instrumentiem.
1 Ultraskaņas ģenerators
Ultraskaņas ģeneratora funkcija ir pārveidot strāvas frekvences (50 Hz vai 60 Hz) spriegumu ultraskaņas frekvences spriegumā. Mikroprocesors kontrolē metināšanas ciklu un ar lietotāja interfeisa starpniecību sniedz lietotājam informāciju par galveno metināšanas informāciju. Lietotāja saskarne ļauj operatoram ievadīt arī nepieciešamos metināšanas parametrus.
Ultraskaņas plastmasas metinātājs
2 Metināšanas kaudze / Akustiskās enerģijas sistēma Metināšanas kaudze nodrošina ultraskaņas mehānisko vibrāciju, kas parasti sastāv no trim daļām: devēja, raga un metināšanas galvas un ir piestiprināta pie metināšanas preses raga vidū. Metināšanas komplekts ir rezonators, kas ir nedaudz līdzīgs skaņas dakšai. Metināšanas komplekta rezonanses frekvencei ir precīzi jāatbilst ģeneratora elektriskā signāla frekvencei (ar atšķirību mazāku par 30 Hz).
2.1 Devējs
Apgrieztais pjezoelektriskais efekts pārveido ģeneratora ultraskaņas frekvences spriegumu par tādas pašas frekvences ultraskaņas mehānisko vibrāciju. Tas sastāv no vairākām pjezoelektriskām keramikas loksnēm, kas iestiprinātas starp diviem metāla (parasti titāna) blokiem. Elektrodu veidošanai starp loksnēm ir plāna metāla plāksne. Kad sinusoidālais elektriskais signāls tiek ievadīts devējam caur elektrodu, pjezoelektriskā loksne izplešas un saraujas, radot aksiālu pīķa-pīķa kustību 15-20 μm. Devējs ir precīzijas ierīce, un ar to jārīkojas piesardzīgi.
2.2 Rags
Ragam ir divas funkcijas. Tās galvenā funkcija ir pastiprināt pārveidotāja galā radīto mehānisko vibrāciju un nodot vibrāciju metināšanas galvai. Vēl viena funkcija ir noteikt fiksācijas komplekta pozīciju uz metināšanas preses. Kad devējam tiek lietota ultraskaņas enerģija, arī rags izplešas un saraujas. Tāpat kā citas metināšanas komplekta daļas, arī rags ir regulēšanas ierīce, tāpēc tam arī jāatskaņojas noteiktā frekvencē, lai ultraskaņas enerģiju no pārveidotāja pārvestu uz metināšanas galviņu. Lai efektīvi darbotos, ragam jābūt izgatavotā materiāla ultraskaņas viļņa pusviļņa garumam vai veselam skaitlim. Parasti puse viļņa garuma.
2.3 Metināšanas galva
Metināšanas galva ir metināšanas komplekta daļa, kas nodrošina enerģiju metināmām detaļām. Tāpat kā rags, arī metināšanas galva ir regulēšanas ierīce, un lielākajā daļā lietojumu tiek nodrošināta arī mehāniskā pastiprināšana. Metināšanas galvas garumam jābūt tā ražošanas materiāla ultraskaņas viļņa pusei vai pusei.
Vesels skaitlis, kas reizināts ar. Tas nodrošina, ka metināšanas galvas galam ir pietiekama amplitūda metināšanas panākšanai. Amplitūda parasti ir 30 ~ 120 μm. Metināmo detaļu un savienojuma konstrukcija nosaka metināšanas galvas izmēru un stilu. Metināšanas galvas forma ir ļoti svarīga, jo spriegums, ko izraisa metināšanas galvas aksiālā izplešanās un saraušanās, var izraisīt plaisu plašu amplitūdu. Dažos gadījumos metināšanas galviņu apstrādā ar vairākām aksiālām spraugām. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka maksimālā amplitūda ir garenvirzienā. Metināšanas galvas gals nodod metināmām daļām ultraskaņas enerģiju. Galiem jābūt īpaši konstruētiem tā, lai tie atbilstu detaļām, lai nodrošinātu maksimālu enerģijas pārnesi starp metināšanas galvu un detaļām. Parasti metināšanas galvas galu veido profils, kas atbilst detaļas kontūrai.
Lai novērstu iespiešanos un samazinātu nodilumu, alumīnijs jāpārklāj ar niķeli vai hromu. Ja nepieciešama triecienizturība vai nodilumizturība un metinot piepildītus plastmasas vai iegultus metāla ieliktņus, ir nepieciešamas tērauda metināšanas galvas. Tērauda metināšanas galvai ir maza noguruma izturība, un to izmanto tikai nelielas amplitūdas gadījumos. Sarežģītām daļām, īpašas formas vai liela izmēra detaļām parasti ir nepieciešamas saliktas metināšanas galvas (metināšanas galvas bērniem un sievietēm). Šajā laikā pamatmetināšanas galva ir izgatavota no alumīnija, titāna vai tērauda sekundārās metināšanas galvas ir savienotas ar pamatmetināšanas galviņu un virzītājenerģiju.
3 Nospiediet
Preses tiek izmantotas metināšanas komplekta nostiprināšanai un metināšanai nepieciešamā spēka pielietošanai. Tas sastāv no pamatnes stiprinājuma nostiprināšanai un gaisa cilindra spēka iedarbināšanai. Prese ir aprīkota ar manometru un regulēšanas vārstu metināšanas spēka pielāgošanai. Jāatzīmē, ka īpašais manometra spiediens, kas iestatīts uz ultraskaņas metināšanas iekārtām, ne vienmēr ir tāds pats kā metināšanas spēks, ko nodrošina cits metinātājs ar tādu pašu manometrisko spiedienu. Metināšanas spēks jākalibrē ar manometru, lai tieši salīdzinātu metināšanas spēku starp dažādiem metinātājiem. Uz preses ir arī plūsmas regulēšanas vārsts, lai pielāgotu metināšanas galvas ātrumu, tuvojoties metināmajai daļai. Dažās metināšanas iekārtās tradicionālā cilindra nomaiņai tiek izmantota elektromagnētiskā spēka spiediena sistēma, kas var labāk kontrolēt tuvošanās ātrumu, kas ir izdevīgi, metinot mazas vai precīzas detaļas.
4 Atbalsta instrumenti
Preses pamatne nostiprina instrumentus, kas metināšanas procesā atbalsta detaļas. Atbalsta instrumenti ir īpaši izstrādāti, lai nepieļautu apakšējās daļas kustību, lietojot ultraskaņu. Parasti to apstrādā formā, kas cieši atbilst detaļas virsmas kontūrai. Armatūra svārstās no vienkāršas līdz sarežģītai, atkarībā no detaļas dizaina. Apakšējās daļas ir stingri jānovieto un jāatbalsta. Armatūrai vai pamatnei jābūt regulējamai, lai nodrošinātu, ka detaļa ir perpendikulāra metināšanas galvai. Armatūru var apstrādāt no vairākiem materiāliem. Nerūsējošais tērauds ir labākā izvēle, jo to ir viegli apstrādāt un pulēt. Īpašos armatūru tagad var apstrādāt tieši, izmantojot CAD datus. Lielākas, sarežģītas, nepāra formas vai mazas sērijveida daļas parasti iespīlē ar mīkstu poliuretāna liešanu.
