چهار پارامتر رایج دستگاه جوش اولتراسونیک چیست؟

چهار پارامتر رایج دستگاه جوش اولتراسونیک چیست؟

اصل اولتراسوند این است که ژنراتور سیگنال های ولتاژ بالا و فرکانس بالا 20 کیلوهرتز (یا 15 کیلوهرتز) تولید می کند. سیگنال توسط سیستم تبدیل انرژی به ارتعاش مکانیکی با فرکانس بالا تبدیل می شود که روی قطعه کار پلاستیکی اعمال می شود و از سطح قطعه کار و بین مولکول ها عبور می کند. اصطکاک دمای انتقال یافته به رابط را افزایش می دهد. هنگامی که دما به نقطه ذوب خود قطعه کار می رسد، سطح مشترک قطعه کار به سرعت ذوب می شود و سپس شکاف بین رابط ها را پر می کند. هنگامی که لرزش متوقف می شود، قطعه کار خنک می شود و تحت فشار معینی تشکیل می شود تا به جوشکاری با کیفیت بالا برسد. چهار پارامتر اصلی دستگاه جوش اولتراسونیک به شرح زیر است:

1. فرکانس اولتراسونیک

فرکانس ارتعاش با فرکانس طبیعی سیستم مکانیکی تعیین می شود. برای تجهیزات عمومی، مگر اینکه نیازهای خاصی وجود داشته باشد، اندازه آن در واقع همیشه ثابت است. هنگام انتخاب فرکانس ارتعاش، ماهیت و ضخامت مواد جوشکاری باید در نظر گرفته شود. هنگامی که ضخامت مواد جوش کاهش می یابد، سعی کنید از امواج فراصوت با فرکانس بالاتر استفاده کنید. در این حالت افزایش فرکانس راهی برای کاهش دامنه بدون تغییر قدرت صدا است. پس از کاهش دامنه، تنش متناوب مثبت و منفی وارد بر جوش نیز کاهش می یابد و در نتیجه خطر آسیب ناشی از خستگی کاهش می یابد. این خطر هنگام جوشکاری جوش های بسیار نازک بسیار زیاد است. با افزایش ارتفاع، انرژی ارتعاشی مصرف شده در فرآیند انتقال ارتعاش به جوش نیز افزایش می یابد. مشاهده می شود که هنگام جوشکاری جوش های ضخیم باید ارتعاش اولتراسونیک فرکانس پایین انتخاب شود.

2. فشار جوش

فشار تماس تضمین می کند که انتقال ارتعاشات اولتراسونیک می تواند حاصل شود و در همان زمان، فلز جریان پلاستیک مورد نیاز برای تشکیل اتصال را ایجاد می کند. برای جوشکاری با مواد و ضخامت های مختلف، حد پایین فشار تماس مورد نیاز برای تشکیل اتصال برابر نیست. اندازه آن با افزایش حد جریان، سختی و ضخامت فلز جوش افزایش می یابد. معمولاً مقادیر فشار تماس معقول نیز با افزایش دامنه افزایش می یابد.

3. زمان جوشکاری اولتراسونیک

با توجه به ماهیت مواد، ضخامت و برخی پارامترهای دیگر، زمان جوش مقادیر متفاوتی دارد، معمولاً بیش از 4 ثانیه نیست. تغییر زمان جوشکاری مربوط به خواص و ضخامت فلز جوش مربوط به تغییر فشار تماس است.

4. دامنه اولتراسونیک

دامنه پارامتر اصلی جوشکاری اولتراسونیک است. حذف لایه سطحی، اندازه و محل ناحیه تغییر شکل پلاستیک و درجه حرارت را تعیین می کند و بنابراین کیفیت اتصال حاصل را تعیین می کند. برای یک بوق اولتراسونیک با ضریب تقویت خاص، دامنه آن را می توان با تغییر پارامتر ولتاژ خروجی ژنراتور تعیین کرد. هنگام جوشکاری، دامنه با توجه به ماهیت و ضخامت ماده، از 5 تا 25 میکرون تعیین می شود.