ROBUST JOINT DESIGN FÖR ULTRASONISK LÄDNING AV MEDICINSKA APPARATER
Medan konceptet ultraljudsvetsning är enkelt kan processen med att designa en robust ledd och utveckla en effektiv svetsprocess vara ganska komplex. Vanligtvis börjar den med en nominell gemensam design, en bo- och horndesign, och energikopplingen får sig till att erhålla den nominella vibrationsamplituden vid de svetsade ytorna. Därefter itererar processen mellan att anpassa fogens geometri och optimera svetsprocessparametrarna (energikopplingsförstärkning, energi- och energikuvert, tryck och varaktighet).
För att skapa en bra svets måste delarna göra första kontakten över ett relativt litet område jämfört med det färdiga svetsområdet. Detta möjliggör initiering av smältning strax efter att ultraljudsvibrationer applicerats.
Det finns två gemensamma tillvägagångssätt för att skapa det lilla inledande kontaktområdet: en energidirektör gemensam och en skjuvled.
En energiledare är en funktion gjuten i botten av överdelen. Energidirektören är triangulär i snitt, med punkten i triangeln som ger den första kontakten mellan de två delarna. Energidirektören koncentrerar den vibrerande energin i ett litet kontaktområde.
En skjuvningsfog ger styrka och kan användas för att skapa en hermetisk tätning. Delarna är utformade för att interferera initialt i ett litet område. När ultraljudsvibrationer appliceras och hornet pressar ner på delarna smälter toppdelen in i bottendelen. Många gemensamma geometrier är möjliga, men alla använder något sätt att tillhandahålla ett litet initialt kontaktområde för svetsen.
Optimera processen
Att utveckla en ultraljudsvetsad ledd är inte en exakt vetenskap. Varje del och varje svets har sina individuella egenskaper. Att göra den gemensamma konstruktionen och svetsprocessen arbetar tillsammans kräver en viss iteration. Först bestämmer vad fogen behöver göra och hur du mäter dess styrka och funktionalitet. Du kanske vill utföra drag- och skjuvprovning eller trycksatt läcktestning, förutom visuell inspektion av svetsen.
Efter att du har utvecklat en initial gemensam geometri, gör en uppsättning prototypdelar med nominella dimensioner och förbereda kanske två uppsättningar med olika passar (tättare eller lösare, till exempel), samtidigt som de övriga dimensionerna blir lika. Ett tillvägagångssätt för en skivformad montering av två delar som teleskopet tillsammans kan vara att använda samma ID på ytterdelen och variera OD på innerdelen för en hårdare eller lösare passform. Justera designen och kör ytterligare test tills du har en fog som svetsar bra.
När du har uppnått en gemensam konstruktion och svetsprocess som fungerar tillsammans, kan du se fram emot att ständigt rengöra, snabba svetsar i din medicinska enhetens montering.
Hitta en professionell svetslösning?
Klicka på Altrasonic Welding för att inse det!
