اجزای اصلی دستگاه جوش اولتراسونیک

اجزای اصلی دستگاه جوش اولتراسونیک

این ماشین ها از چندین جزء با عملکردهای خاص تشکیل شده اند. در اینجا چند بخش مهم را در انواع دستگاه های جوش اولتراسونیک خواهید یافت:

· ژنراتور

ژنراتور دستگاه جوش اولتراسونیک انرژی الکتریکی را با فرکانس تشدید به ولتاژ و فرکانس بالا تبدیل می کند. علاوه بر این، دارای یک ریزپردازنده است که وظیفه هدایت چرخه جوشکاری و ایجاد ارتباطات مهم جوشکاری از طریق رابط کاربر را بر عهده دارد.

· پرس مکانیکی

پرس مکانیکی سیستم جوش را نگه می دارد و نیرویی را اعمال می کند که اتصال جوش را در کنار هم نگه می دارد. دارای گیج فشار و رگولاتور است که به اپراتور اجازه می دهد نیروی وارد شده به سیستم را تنظیم کند.

· پشته جوش

پشته جوش متشکل از مبدل، تقویت کننده و شاخ جوش است که بر روی پرس جوشکار در نقطه مرکزی تقویت کننده نصب می شود. این دستگاه وظیفه تامین ارتعاشات دستگاه اولتراسونیک را بر عهده دارد که فرکانس آن باید نزدیک به فرکانس ژنراتور باشد تا اتصال جوشی با کیفیت حاصل شود.

· سنسور

مبدل یا مبدل انرژی الکتریکی با فرکانس بالا را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می کند. این شامل چندین دیسک سرامیکی پیزوالکتریک است که بین دو بلوک تیتانیومی قرار گرفته است. علاوه بر این، الکترودها از صفحات فلزی نازک بین دیسک های پیزوالکتریک ساخته شده اند.

· تقویت کننده

تقویت کننده دو عملکرد دارد. ابتدا ارتعاشات ناشی از انقباض و انبساط را تقویت کرده و به سر جوش منتقل می کند. دوم، به عنوان پایه ای برای شمع جوش در دستگاه جوش عمل می کند.

· شاخ جوشکاری
سر جوش وظیفه انتقال ارتعاشات به قسمت جوش داده شده را بر عهده دارد. از آلومینیوم یا تیتانیوم ساخته شده است. با این حال، آلومینیوم فقط برای کاربردهای با حجم کم مناسب است زیرا فرسوده می شود. برای کاهش سایش، اکثر سرهای جوش دارای نوک سخت شده هستند.

· ابزار پشتیبانی
ابزار پشتیبانی برای نگه داشتن قسمت پایینی دستگاه در طول فرآیند جوشکاری عمل می کند. این پایه دستگاه است و برای مطابقت با خطوط قطعه کار طراحی شده است.

جوشکاری اولتراسونیک چگونه کار می کند

مکانیسم جوشکاری اولتراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک بر اساس فرآیند گرمایش و ذوب مواد با استفاده از امواج صوتی ارتعاشی است. در اینجا خلاصه ای از نحوه کار این فرآیند آمده است:

آماده‌سازی مواد: قطعات پلاستیکی به‌گونه‌ای چیده می‌شوند که یک مفصل لبه تشکیل دهند و سپس روی شمع جوش دستگاه قرار می‌گیرند.
تولید برق با فرکانس بالا: ژنراتور این دستگاه انرژی الکتریکی ({1}} هرتز) را به فرکانس‌های بالا (20 تا 40 کیلوهرتز) تبدیل می‌کند.
تبدیل به امواج اولتراسونیک: مبدل الکتریسیته با فرکانس بالا را به امواج اولتراسونیک تبدیل می کند. پس از آن، تقویت کننده ارتعاشات را تقویت می کند.
جوشکاری: بوق یا سونوترود ارتعاشات اولتراسونیک را روی قطعات پلاستیکی یا فلزی تراز شده متمرکز می کند. سپس اپراتور با استفاده از پرس فشار وارد می کند. پس از اتمام، اپراتور بوق را جمع می کند و مواد جوش را خارج می کند.
انواع جوشکاری اولتراسونیک – پلاستیک و فلزات
فرآیند جوشکاری دارای محدودیت هایی در نوع و اندازه موادی است که با آن سازگار است. در زیر مواد متداول برای این فناوری آورده شده است.

· جوش پلاستیک اولتراسونیک
فرآیند جوشکاری اولتراسونیک یکی از رایج ترین روش های جوشکاری پلاستیک است. برای جوشکاری ترموپلاستیک هایی مانند پلی کربنات، ABS، پلی استر و ... مناسب است اما بهتر است مراقب خواصی مانند وجود رطوبت و سختی باشید. همچنین، این فرآیند برای پلیمرهای پلاستیکی مانند PVC و پلی آمید مناسب نیست.

· جوشکاری فلزات اولتراسونیک
روش جوشکاری فلز اولتراسونیک با طیف وسیعی از فلزات مانند آلومینیوم، مس، نقره، برنج، نیکل، طلا و آلیاژهای آنها سازگار است. با این حال، این تکنیک تنها برای این فلزات که نازک و اندازه کوچک هستند مناسب است.

· ملاحظات انتخاب مواد
انتخاب مواد مناسب بخش مهمی از جوشکاری اولتراسونیک است. با این حال، برخی از مسائل در انتخاب مواد مناسب برای محصول نهایی شما وجود دارد.

شکل: شکل قطعه باید امکان همپوشانی را فراهم کند زیرا این تکنیک فقط برای همپوشانی مناسب است.
حاوی رطوبت: این ماده نباید حاوی رطوبت باشد زیرا بر کیفیت قطعه جوش داده شده تأثیر می گذارد. بنابراین، باید مراقب موادی باشید که می توانند رطوبت را جذب کنند، مانند اکریلیک.
سختی: یک ماده مناسب باید نرم باشد مانند ABS. به دلیل سختی موادی مانند پلی پروپیلن و پلی کربنات، ممکن است این روش جوشکاری برای این مواد مناسب نباشد.
ضخامت: مواد ضخیم برای ارتعاش و شکستن پیوندهای مولکولی به انرژی بیشتری نیاز دارند و ممکن است ماشین نتواند این انرژی را تولید کند. بنابراین، این فرآیند فقط برای قطعات نازک (0.38mm – 3mm) مناسب است.
مواد مشابه: فرآیند جوشکاری اولتراسونیک برای جوشکاری دو قطعه ترموپلاستیک مشابه مناسب است زیرا از نظر شیمیایی سازگار هستند. در طول فرآیند ذوب، آنها می توانند یک پیوند مولکولی تشکیل دهند.
مواد غیر مشابه: این فرآیند جوشکاری برای جوشکاری مواد غیرمشابه نیز مناسب است. با این حال، آنها باید در 40 درجه فارنهایت ذوب شوند و ساختار مولکولی مشابهی داشته باشند. به عنوان مثال، ABS و اکریلیک ترکیب خوبی هستند، در حالی که پلی اتیلن و پلی پروپیلن از نظر شیمیایی ناسازگار هستند.
انتخاب متریال مناسب علاوه بر شباهت مواد به وجود روان کننده ها، پرکننده ها، رنگدانه ها و ... نیز بستگی دارد، بنابراین مشاوره گرفتن از کارشناسان جوشکاری مانند ما می تواند تغییر دهنده بازی باشد.