اصول اساسی و مزایای دستگاه جوشکاری نقطه دستی اولتراسونیک
دستگاه جوشکاری نقطه ای اولتراسونیک در واقع در گروه جوشکاری مافوق صوت قرار دارد. این ماده از امواج فراصوت برای ایجاد لرزش با فرکانس بالا برای جوشکاری دو ماده ، فلز یا پلاستیک با هم استفاده می کند. برای قطعات گرم شکل و بدون خطوط مونتاژ یا قطعاتی که هندسه و شرایط واقعی آنها امکان انجام عملیات استاندارد جوشکاری را ندارند ، جوشکاری نقطه اولتراسونیک نسبتاً مناسب تر برای پردازش است.
از جوشکاری نقطه ای می توان برای جوشکاری نقطه قوی اولتراسونیک بر روی ورق های پلاستیکی نرم مانند ABS ، پلی اتیلن ، پلی پروپیلن و PVC استفاده کرد. سر طرح مخصوص طراحی شده برای افزایش قدرت و ظاهر جوش استفاده می شود. جوشکاری نقطه ای اولتراسونیک جایگزین چسب ها ، پرچ ها ، منگنه ها و سایر اتصال دهنده های مکانیکی می شود. این فرآیند برای مونتاژ بدنه تریلر ، لوله های برفک زننده خودرو ، مبلمان و سایر قطعات بزرگ ترموپلاستیک استفاده می شود. با استفاده از ابزار دستی قابل حمل و یک سیستم اتوماسیون چند هد ، بسیاری از جوش ها را می توان به طور همزمان انجام داد.
اصل جوشکاری
سونوگرافی یک ارتعاش مکانیکی است ، مشابه ارتعاش تولید شده توسط آلات موسیقی. به این ارتعاشات امواج التراسونیک گفته می شود زیرا فرکانس آنها بالاتر از شنوایی انسان است (بیشتر از 16 کیلوهرتز). در جز ac صوتی ، این امواج فشار توسط یک ژنراتور تولید می شوند. این جریان متناوب را با همان فرکانس مبدل (یا مبدل) ارسال می کند. سپس مبدل ساخته شده از سرامیک پیزوالکتریک این انرژی را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند. سپس ، ارتعاشات مکانیکی اصطکاک حرارتی ایجاد می کند ، که باعث تحریک مولکول های ماده جوش داده شده برای شروع حرکت می شود. انرژی التراسونیک نقاط تماس بین دو قسمت را ذوب می کند ، در نتیجه یک اتصال ایجاد می کند ، و به این ترتیب قطعات می توانند سریع به هم متصل شوند.
دستگاه جوشکاری نقطه ای برای آن دسته از اجزا that مناسب است که نیازی به جوشکاری کل مسیر جوشکاری همزمان ندارند. از نظر وزن کم و استفاده از آن آسان است و در صحنه های بیرون نیز قابل استفاده است. دستگاه جوشکاری نقطه ای از قابلیت انعطاف پذیری ، انعطاف پذیری و مقرون به صرفه بودن بالایی برخوردار است ، بنابراین هنوز هم در زمینه های مختلف جوشکاری قدرت رقابت بالایی دارد.
مزایای جوشکاری
فرآیند جوشکاری: نظارت بر جوشکاری اولتراسونیک از طریق زمان ، انرژی ، قدرت و محدودیت های ارتفاع و تشخیص زمان واقعی کل فرآیند جوشکاری برای به حداکثر رساندن بازده کل فرآیند جوشکاری و به حداقل رساندن مصرف انرژی تولید.
صرفه جویی در هزینه و حفاظت از محیط زیست: کل فرآیند جوشکاری تمیز و عاری از آلودگی است ، زیرا از هرگونه حلال یا چسب مضر در طول فرآیند جوشکاری استفاده نخواهد شد و به دلیل جلوگیری از برخی مشکلات جوشکاری سنتی و خود محصول آسیب نخواهد دید. فرآیندهای اتصال ، صرفه جویی در هزینه جوشکاری. این فناوری به دلیل ویژگیهای الکتریکی کامل ، به تعمیر و نگهداری سطح بالا نیاز ندارد.
سرعت: چرخه جوشکاری معمولی در عرض 0.5 ثانیه است. در مقایسه با سایر روشهای جوشکاری ، سرعت جوشکاری سریعتر است. این روش جوشکاری بسیار سریعتر از چسبهای سنتی یا حلالها است. زمان خنک سازی بسیار سریع است و برای خشک یا جامد شدن اتصال جوش داده شده لازم نیست قطعه کار مدت طولانی در ابزار باقی بماند.
استفاده آسان: دستگاه جوشکاری نقطه ای اولتراسونیک عمومی یا تجهیزات تفنگ جوشکاری نقطه ای دستگاه کوچکی است که کار با آن نسبتاً سبک است و به فناوری دستی بالایی نیاز ندارد. پس از استفاده مناسب است و فضای زیادی را اشغال نمی کند. ارگونومی و پروب دستی سبک می توانند خستگی اپراتور را کاهش دهند. سیستم سبک وزن با دسته یکپارچه ، جابجایی دستگاه را آسان کرده و در کارخانه به راحتی جابجا می کند.
دقت جوشکاری بالا: کنترل رانش با دقت بالا و کنترل عمق جوشکاری بسیار دقیق ، کیفیت کلی جوشکاری را تضمین می کند و از جوشکاری ضعیف جلوگیری می کند. از اطمینان از کیفیت جوشکاری خاص و جلوگیری از سوختن و سوختن مواد.
ترکیب تجهیزات
تجهیزات جوشکاری نقطه ای التراسونیک دستی شامل شیر کنترل جریان ، مبدل ، ژنراتور فراصوت و هد جوشکاری است. در مقایسه با تجهیزات جوشکاری معمولی ، دستگاه جوشکاری نقطه ای سبک تر و مناسب برای کارهای جوشکاری است که نیاز به جابجایی صحنه ها دارد.
ژنراتور التراسونیک
ژنراتور انرژی الکتریکی حاصل از منبع تغذیه تک فاز را به فرکانس و ولتاژ صحیح تبدیل می کند تا مبدل را به ارتعاش مکانیکی تبدیل کند. واحد ریزپردازنده چرخه جوشکاری را کنترل می کند و اطلاعات اصلی جوشکاری را از طریق رابط کاربر به کاربر باز می گرداند. رابط کاربری همچنین به اپراتور اجازه می دهد تا پارامترهای مورد نیاز جوش را وارد کند. عملکرد اصلی ژنراتور فراصوت تبدیل انرژی الکتریکی 50-60 هرتز (5000 وات) به انرژی الکتریکی فرکانس بالا 20-40 کیلوهرتز است. فرکانس مورد استفاده به طور گسترده ای در کاربردهای جوشکاری مافوق صوت 20 کیلوهرتز است.
مبدل
مبدل همچنین مبدل نامیده می شود ، که انرژی الکتریکی حاصل از ژنراتور را به لرزش مکانیکی برای فرآیند جوشکاری تبدیل می کند. این شامل بسیاری از دیسک های سرامیکی پیزوالکتریک است که بین دو بلوک فلزی (معمولاً تیتانیوم) قرار گرفته اند. بین هر دیسک یک صفحه فلزی نازک وجود دارد که یک الکترود را تشکیل می دهد. هنگامی که سیگنال الکتریکی موج سینوسی از طریق الکترود به مبدل منتقل می شود ، دیسک منبسط شده و منقبض می شود و در نتیجه یک حرکت محوری اوج به اوج 15 تا 20 میکرومتر ایجاد می شود. مبدل وسیله ای دقیق است و باید در طی فرآیند جوشکاری با دقت انجام شود. هنگامی که عنصر آسیب دید ، مبدل کار نمی کند.
شیپور
قسمت تقویت شده بوق دارای دو عملکرد است که عمدتاً تقویت ارتعاش مکانیکی تولید شده در نوک مبدل و انتقال آن به سر جوش است. دومین هدف اصلی تهیه مکانی برای نصب پشته بر روی پرس جوش است. وقتی مبدل انرژی التراسونیک اعمال می کند ، شاخ منبسط می شود و منقبض می شود. مانند سایر عناصر موجود در پشته جوشکاری ، بوق دستگاه تنظیم است ، بنابراین برای انتقال انرژی فراصوت از مبدل به سر جوش باید در یک فرکانس خاص طنین انداز شود. برای عملکرد موفقیت آمیز ، شاخ باید نیمی از طول موج موج فراصوت در ماده ای باشد که از آن موج اولتراسونیک ساخته شده است ، یا مضربی از آن طول باشد. معمولاً نصف طول موج است.
سر جوشکاری
سر جوش بخشی از پشته جوش است که انرژی لازم برای جوشکاری را تأمین می کند. طراحی سر جوشکاری برای جوشکاری موفق ضروری است. سر جوشکاری نیز یک وسیله تنظیم است و در بیشتر برنامه ها می تواند سود مکانیکی نیز ایجاد کند. معمولاً از آلومینیوم یا تیتانیوم ساخته می شود. از فیله های آلومینیوم اغلب در برنامه های کوچک استفاده می شود زیرا این ماده ممکن است باعث سایش شود. بعضی از فیله ها نکات مخصوصاً سخت شده ای برای کاهش سایش هنگام جوشکاری دارند. همانند عنصر شاخ ، طول زاویه جوشکاری باید نیمی از طول موج موج فراصوت در ماده ای باشد که از آن ساخته شده است یا مضربی از این طول باشد. این اطمینان حاصل می کند که انتهای فیله دامنه کافی برای جوشکاری دارد. دامنه معمولاً بین 30 تا 120 میکرومتر است.
