Inställning av ultraljud svetsning process parametrar
Processen parameter inställning av ultraljud svetsning omfattar ultraljud svetsning makt, ultraljud frekvens, ultraljud amplitud, ultraljud svetsning tryck, ultraljud svetsning tid, etc.
l. Ultraljudens frekvens
Arbetsfrekvensen för ultraljudssvetsning är vanligtvis 15-40kHz, och material med dålig respons på låg frekvens, såsom PvC, PE, etc., kan svetsas med hög frekvens, vilket kan minska skadan på materialet. Högfrekvent ultraljud energiöverföring är koncentrerad, och högfrekvent ultraljudssvetsning kan användas för vissa känsliga delar. Under ultraljudssvetsning kommer detuning fenomen av ultraljudsutrustningen att orsakas på grund av ändringen av belastningen, vilket gör svetsstyrkan starkare. I allmänhet, efter det att arbetsfrekvensen för svetsmaskinen bestäms, behöver det akustiska systemet hållas i resonans.
Följande ekvation kan beskriva kraften i ultraljud:
P=μSnv=-2Aω/π=4usaf
I formeln, P ultraljud makt; F statiskt tryck; S lödfogsområde; v relativ hastighet, En amplitud; μ en friktionsfaktor, w är vinkelfrekvensen; f är vibrationsfrekvensen.
2. Ultraljud amplitud
Svetsning med större driftsfrekvens och amplitud kan minska svetstiden och förbättra arbetseffektiviteten. För olika material finns en optimal svetsamplitud enligt tabell 1. Ultraljudsvetsning har en liten amplitud på 20μm. Det rekommenderas vanligtvis att använda en amplitud på 40μm. Eftersom alltför stor amplitud ofta kommer att orsaka trötthet och skador på ultraljud strömförsörjning, är ultraljud amplitud krav överensstämmer med ultraljud strömförsörjning.
1212.png
3. Ultraljudssvetsningstid
Svetsningstid avser den tid då ultraljudsenergi avges under svetsprocessen. Svetstiden är för kort och energin räcker inte för att orsaka en tillförlitlig svetsfog. När svetstiden ökar kan svetsningen absorbera mer energi, svetsytans temperatur öka, svetsområdet kommer att öka, och svetsgenomföringen kommer att öka, så att svetsstyrkan ökar [22-24]. Men alltför lång svetstid kommer att leda till överdriven smältning av svetsmaterialet och orsaka mer blixt. Flödet av dessa smälter i svetsområdet är riktad, så för mycket smältflöde kommer att orsaka en minskning av styrka. Dessutom kommer alltför lång svetstid orsaka temperaturen på svetsningen att vara för hög, vilket gör att svetsningen att brinna och försämras, orsakar svetsmärken på ytan av svetsningen, vilket resulterar i över-svetsning och sänka styrkan. För lång svetstid och för mycket energi kommer att orsaka temperaturen i det smälta skiktet att vara för hög, missfärgning, sönderdelning, och förskingring av den svetsade plasten; och svetskantens påfrestning koncentreras, och indrag visas på svetsytan. Därför, för att erhålla högre svetsstyrka, är det nödvändigt att välja en lämplig ultraljudssvetsningstid, för kort och för lång kommer att orsaka minskning av svetsstyrka.
4. Ultraljud svetstryck
Ultraljud svetsning tryck hänvisar till det statiska trycket som tillämpas av svetshuvudet till svetsningen under svetsprocessen, och tillämpningen av statiskt tryck överför ultraljud energi till svetsningen. Vid ultraljudssvetsning, när svetstiden är fast, är trycket relaterat till svetsytan för att bilda en lämplig kontakt, vilket är en mycket kritisk faktor för styrkan. Inom ett visst tryckområde, när trycket ökar, kommer svetsstyrkan att öka. När svetstrycket är lågt, är svetsningens kontakt inte bra, friktionsenergin kan inte effektivt produceras, och energiutnyttjandegraden av ultraljud är låg. Lägre tryck kommer att resultera i mindre smält material i den svetsade delen, vilket gör det omöjligt att bilda en effektiv svets. Men när svetstrycket är för högt kommer det att orsaka att smältan flödar för fort, och smältan kommer att rinna ut från svetskraften, vilket minskar stelningen av den smälta som krävs för bildandet av svetshuvudet och minskar svetsstyrkan. Överdriven kraft kommer att orsaka överdriven friktion, vilket kommer att försvaga den relativa friktionsrörelsen mellan svetsningar, orsaka överdriven belastning på svetsmaskinen, och göra svetsning svårt. Svetstrycket har ett stort inflytande på svetsstyrkan under ultraljudssvetsningen av nylon 66. En något lägre svetsning tryck kan göra svetsning producera en tjockare värme-drabbade zonen, som kommer att göra mer molekylära kedjor, kristallkorn, och fibrer flytta vinkelrätt mot svetsning gränssnitt, och förbättra svetsstyrkan. Dessa svetsade fogar är under ett svetstryck på 0.66MPa. Svetsstyrkan kan nå 70% av nylon 66. Svetstrycket behöver matchas med svetstiden för att få en bättre svetsgrad. Matsuoka [27] fann att för glasfiberförstärkad termoplast, när svetsa amplitud hålls konstant, öka svetstrycket kan minska svetstiden.
5. Varvlängd och fast läge
Varvlängden och fastspänningspositionen under ultraljudssvetsning kommer också att påverka svetsstyrkan. Med ökningen av varvlängden i det enda varvtestet kommer svetsstyrkan att minskas. När varvlängden ökar kommer den att orsaka svetsdelens stresskoncentration och minska hållfastheten. För att få den bästa svetshållfastheten är det därför nödvändigt att utforma en kortare varvlängd, och välja en lämplig längd enligt typen av fog. I allmänhet är varvlängden ofta fast. För att klara hållfasthetskraven är varvleden kort, svetsområdet litet, och hållfastheten räcker inte; varvleden är längre, och det kommer att orsaka slöseri med material. Designa varvlängden. Ändra svetsparametrarna för att erhålla bästa svetshållfasthet. Qiu et al. fann att på städet där svetsningen är fast, kommer avståndet mellan klämpunkten och svetsdelen att påverka svetsstyrkan. En kortare sträcka är att bidra till att förbättra den värme som genereras av friktion, vilket kan förbättra svetshållhållshållfastheten. I den egentliga produktionen har svetsdelarna olika former och den fasta fastspänningspositionen är inte lämplig. Generellt sett krävs att svetsdelarna är stabila i svetsprocessen.
6. Ultraljud svetsdjup
Under svetsprocessen, eftersom materialet vid svetsläget smälter, kommer svetshuvudets läge att fortsätta att sjunka, och det smälta materialet kommer att spridas och stelna i slutet av svetsningen. Tjockleken på det slutliga stelnade materialet kallas penetrationsdjupet. Under normala omständigheter kan svetsprocessen styras. Svetshuvudets nedåtgående förskjutning styr penetrationsdjupet. Svetshållfastheten har ett bra förhållande till den svetsade delens mikrostruktur, som är nära relaterad till tjockleken på det smälta skiktet och den svetsade delens temperatur under svetsprocessen. Om svetstrycket eller svetstiden ökar kommer att öka smältningen och flödet av materialet under svetsprocessen och därigenom öka penetrationsdjupet [29]. Korrekt penetration kan öka svetsstyrkan, men när penetrationen är för stor krävs ofta mer svetstid, vilket kommer att orsaka översvetsning av materialet och minska styrkan. Oavsett hur du ändrar svetstrycket och tiden måste du bevisa ett lämpligt penetrationsdjup, så att man säkerställer att svetsningen når en högre hållfasthet.
7. Påverkan av ultraljud ledande barer
Energin guidningsrevben är utformade på de svetsade delarna, som kan koncentrera svetsenergin, minska svetstiden, minska svetsdelens påsekoncentration och förbättra svetsstyrkan. Vanliga energi vägledande revben är i form av triangel, rektangel och halvcirkel. I ultraljudssvetsning används ofta rumpasfogar och varvfogar för svetsning, och utformningen av energiguidestänger är också annorlunda. Eftersom energiguiden senor tenderar att koncentrera trycket under svetsning och är föremål för mer vibrationer stress, under svetsprocessen, är energi koncentreras och koncentreras till energiguiden barer. Under tryckets verkan kommer energiguidens stänger först att värmas upp och smälta och flytta till båda sidor. Flödesutvidgning [3o]. Liu et al. förutspådde att svetsdelar med halvcirkelformad energi guidningsribbor kan ha högsta svetshållfasthet vid svetsning med lämpliga svetsparametrar [31]. Devine[32] föreslog att de triangulära energidrevande revbenen med 90° apexvinkel är lämpliga för de flesta amorfa plaster, medan de trekantiga energiledningsbenen med 60° spetsvinkel är lämpliga för halvkristallplast, och för halvkristallplast kan ledande Det material som kan smältas av revbenet stelna när det flyter runt, vilket kan leda till att materialet svetsas ofullständigt , så energiguiden är inte nödvändig för varvsvetsning. Dessutom ökar tillsats av energi vägledande revben svårigheten att svetsa och ökar kostnaden.
Ultraljud svetsning process parameter inställning metod behöver strikt följa ovanstående teori och kan inte justeras efter bevek. Först när du förstår principen och använda ultraljud svetsutrustning kan du bli bekväm.
