1. Principios de la aplicación de los ultrasonidos
Sabemos que la definición física correcta de una onda es: la transmisión de una vibración en un objeto para formar una onda. La formación de tales ondas debe tener dos condiciones: una es la fuente de vibración y la otra es el medio de propagación. Las ondas generalmente se clasifican de la siguiente manera: Primero, se clasifican según la dirección de vibración y la dirección de propagación. Cuando la dirección de vibración es perpendicular a la dirección de propagación, se llama onda transversal. Cuando la dirección de vibración es consistente con la dirección de propagación, se llama onda longitudinal. La segunda es la clasificación basada en la frecuencia. Sabemos que el rango auditivo sensible del oído humano es de 20 HZ a 20 000 HZ, por lo que las ondas dentro de este rango se denominan ondas sonoras. Las ondas por debajo de este rango se llaman ondas infrasónicas y las ondas por encima de este rango se llaman ondas ultrasónicas.
Cuando las ondas se propagan en los objetos, tienen principalmente los siguientes parámetros: uno es la velocidad V, el otro es la frecuencia F y el tercero es la longitud de onda λ. La relación entre los tres es la siguiente: V=F.λ. La velocidad de las ondas que se propagan en el mismo material es cierta, por lo que diferentes frecuencias tienen diferentes longitudes de onda. Además, una cosa que hay que tener en cuenta es que siempre hay una atenuación de las ondas que se propagan en los objetos. Cuanto mayor es la distancia de propagación, mayor es la atenuación de la energía. Esto también se considera en el procesamiento ultrasónico.
1. El principio de aplicación de las ondas ultrasónicas en el procesamiento de plástico:
Las frecuencias operativas existentes de las ondas ultrasónicas utilizadas en el procesamiento de plástico son 15 KHZ, 18 KHZ, 20 KHZ y 40 KHZ. El principio es utilizar la posición máxima de la onda longitudinal para transmitir la amplitud al espacio de la pieza de plástico. Bajo condición de presión, las moléculas en el punto de contacto entre las dos piezas de plástico u otras piezas y la pieza de plástico chocan. entre sí para producir fusión, de modo que el plástico en el punto de contacto se fusione para lograr fines de procesamiento.
2. Componentes de la máquina de soldadura por ultrasonidos
La máquina de soldadura por ultrasonidos consta principalmente de los siguientes componentes: generador, componente neumático, componente de control de programa y componente de transductor.
La función principal del generador es convertir la fuente de alimentación con una frecuencia de alimentación de 50 HZ en una onda eléctrica de alto voltaje de alta frecuencia (como 20 KHZ) utilizando circuitos electrónicos.
La función principal del subconjunto neumático es completar las necesidades de trabajo de presión como la presurización y el mantenimiento de la presión durante el proceso de procesamiento.
El control del programa subcontrola el flujo de trabajo de toda la máquina para lograr resultados de procesamiento consistentes.
El transductor convierte la onda eléctrica de alto voltaje generada por el generador en vibración mecánica, que se transmite, amplifica y llega a la superficie de procesamiento.
3. El transductor se compone de tres partes: transductor (TRANSDUCTOR); amplificador (también llamado varilla secundaria, bocina, BOOSTER); cabezal de soldadura (también llamado molde de soldadura, BOCINA o SONTRODO).
① Transductor (TRANSDUCTOR): La función del transductor es convertir señales eléctricas en señales de vibración mecánica. Hay dos efectos físicos que se pueden aplicar para convertir señales eléctricas en señales de vibración mecánica. R: Efecto magnetoestrictivo. B: El efecto inverso del efecto piezoeléctrico. El efecto magnetoestrictivo se usaba comúnmente en las primeras aplicaciones ultrasónicas. Su ventaja es que puede producir una gran capacidad de energía; sus desventajas son la baja eficiencia de conversión, la dificultad de producción y la dificultad de producción industrial en masa. Desde la invención del transductor cerámico piezoeléctrico Langevin, la aplicación del efecto piezoeléctrico ha sido ampliamente adoptada. Los transductores cerámicos piezoeléctricos tienen las ventajas de una alta eficiencia de conversión y una producción en masa. La desventaja es que la capacidad de potencia es relativamente pequeña. Las máquinas ultrasónicas existentes utilizan generalmente transductores cerámicos piezoeléctricos. El transductor cerámico piezoeléctrico se fabrica intercalando la cerámica piezoeléctrica entre dos bloques de carga delanteros y traseros metálicos y conectados firmemente mediante un tornillo. La amplitud de la salida típica del transductor es de aproximadamente 10 μm.
② Cabezal de soldadura (BOCINA): La función del cabezal de soldadura es producir piezas de plástico específicas y cumplir con los requisitos de forma, rango de procesamiento y otros requisitos de las piezas de plástico.
El transductor, la bocina y el cabezal de soldadura están diseñados para tener la mitad de la longitud de onda de la frecuencia ultrasónica operativa, por lo que su tamaño y forma deben diseñarse especialmente, cualquier cambio que pueda provocar que la frecuencia cambie el procesamiento; efecto, deben ser producidos profesionalmente. Durabilidad Las dimensiones varían según los materiales utilizados. Los materiales adecuados para transductores ultrasónicos, bocinas y cabezales de soldadura incluyen: aleación de titanio, aleación de aluminio, acero aleado, etc. Dado que las ondas ultrasónicas vibran constantemente a una alta frecuencia de aproximadamente 20 KHZ, los requisitos de material son muy altos y los materiales comunes no los toleran.
2: Principio de funcionamiento ultrasónico:
El procesamiento ultrasónico de plásticos termoplásticos utiliza fricción de alta frecuencia entre las interfaces de trabajo para generar rápidamente calor entre las moléculas. Cuando este calor es suficiente para derretirse al funcionar, la vibración ultrasónica se detiene y la interfaz de la pieza de trabajo se funde y solidifica para completar el procedimiento de procesamiento.
Las frecuencias comúnmente utilizadas para el procesamiento de plástico son 20 KHZ y 15 KHZ. Entre ellas, 20 KHZ todavía está fuera del rango de audición humana, por lo que se llama onda ultrasónica, pero 15 KHZ todavía está dentro del rango de audición humana.
Tres: Principio del mecanismo ultrasónico:
Convierte 220 V, 50 HZ en energía eléctrica de alto voltaje de 15 KHZ (o 20 KHZ) y utiliza el vibrador para convertirla en energía mecánica. Dicha vibración mecánica se transmite a la pieza de trabajo a través del elemento de transmisión y el cabezal de soldadura, y utiliza la presión del aire para producir un efecto de fricción en la interfaz de trabajo. El vibrador y la transmisión están instalados en el cilindro vibratorio y el cabezal de soldadura está conectado externamente. El sistema de presión de aire y el circuito de control se utilizan para elevar y bajar en condiciones preestablecidas para completar el procedimiento operativo.
Cuatro: Descripción de la función del componente:
1. Configuración del tiempo de retardo: ajusta el tiempo de inicio de la oscilación e inicia la oscilación de 0 a 9,99 segundos después de la acción del interruptor de límite.
2. Configuración del tiempo de soldadura: ajuste el tiempo de soldadura y la vibración estará en el rango de 0 ~ 9,99 segundos al final del tiempo de retardo.
3. Configuración del tiempo de endurecimiento: ajuste el tiempo de enfriamiento y conformación de la parte soldada de la pieza de trabajo después de la vibración en el rango de 0 ~ 9,99 segundos.
4. Contador: sirve para registrar el número de ciclos de trabajo, con hebilla de retorno cero.
5. Ajuste y manómetro: se utiliza para indicar la presión de trabajo y ajustar la presión.
6. Ajuste de onda acústica: Ajuste la vibración entre el sistema vibrador y el circuito de oscilación para lograr la eficiencia de conversión ideal.
7. Medidor de amplitud: Muestra la amplitud de la onda sonora en funcionamiento sin carga o con carga.
8. Interruptor de encendido y luz: control del interruptor de encendido y señal que indica circuito abierto.
9. Interruptor selector (automático/manual/inspección de ondas sonoras): selección automática o manual, Y un botón para inspección sónica sin carga.
10. Botón de ajuste de salida de ondas de sonido: se utiliza para configurar el número de etapas de salida de ondas de sonido. Las etapas 1 a 2 son para uso general y las etapas 3 a 4 son para una salida potente.
11. Luz de sobrecarga sónica: Indica que la sobrecarga sónica es anormal y debe ajustarse hasta que la luz de sobrecarga ya no se muestre. (Si aún no se puede resolver, llámenos)
12. Indicación de frecuencia: muestra la frecuencia de la máquina al depurar la máquina
13. Cabezal de soldadura: transmite energía de vibración a la pieza de trabajo .Hazlo soldar.
14. Ajuste del amortiguador hacia arriba/abajo: El orificio de ajuste está ubicado en el costado de la máquina y se puede ajustar adecuadamente para moderar la inercia de elevación.
15 Ajuste de velocidad descendente: Se utiliza para ajustar la velocidad de trabajo descendente razonable y adecuada.
16 Ventana de posición de soldadura: Compruebe el estado del cabezal de soldadura presionando contra la pieza de trabajo durante la soldadura normal.
17. Tornillo de ajuste del punto más bajo: se utiliza al soldar bloques fundidos o cuando las dimensiones exteriores necesitan ser precisas para limitar el descenso del cilindro.
18 tornillos de ajuste fino horizontal: ajuste estos cuatro tornillos para que el cabezal de soldadura presione uniformemente sobre la pieza de trabajo.
19 Cable de salida y toma: se utiliza para conectar el subsistema de vibración del cuerpo y el circuito de la caja de vibración.
20 Cable y toma de control: se utiliza para conectar la unidad de control de la carrocería y el bucle de control automático de la caja de vibración.
21 Tuerca de tierra: Se utiliza para conectar el cable de tierra de circuitos electrónicos para garantizar la seguridad en caso de fuga.
Portafusibles de 22: protección contra sobrecarga de circuitos electrónicos.
Cinco: Método de instalación de la máquina:
1. Coloque la caja de vibración cerca del cuerpo de la máquina donde el operador pueda observarla y ajustarla fácilmente.
2. Conexión a tierra: Conecte un extremo del cable de tierra a tierra y el otro extremo a la perilla de tierra detrás de la caja del oscilador.
3. Conecte la caja de oscilación y el cuerpo de la máquina: Conecte el enchufe del cable de salida y el enchufe del cable de control del cuerpo de la máquina al enchufe de la caja de oscilación y al enchufe del cuerpo de la máquina. > 4. Conecte la fuente de presión de aire: Conecte la tubería de presión de aire de alta presión a una fuente de presión de aire limpia y seca, suéldela a la junta de entrada del filtro de aire en el cuerpo de la máquina y asegúrela con un haz de tuberías.
5. Conecte la fuente de alimentación: conecte el cable de alimentación y el enchufe en la parte posterior de la caja de vibración a una fuente de alimentación AC220V, ∮60/50HZ.
Seis: Varios ajustes y preparativos antes de soldar:
1. Instale el cabezal de soldadura:
(1) Primero instale el transductor (CONO) y el cabezal de soldadura. cabezal Limpie la BOCINA y los tornillos del cabezal de soldadura con alcohol o gasolina, luego aplique una fina capa de grasa en las superficies de unión de los tornillos del cabezal de soldadura, el transductor y el cabezal de soldadura, y luego bloquee los tornillos del cabezal de soldadura en el cabezal de soldadura. Nota: Si la superficie de unión del transductor y el cabezal de soldadura está dañada, la eficiencia de transmisión de vibraciones disminuirá, por lo que se debe tener cuidado al mantenerla.
(2) Apriete los cuatro tornillos de ajuste horizontal del cabezal de soldadura para fijar el transductor en la posición media de su rango de rotación.
(3) Atornille el cabezal de soldadura en el transductor con la mano hasta que no pueda girar.
(4) Utilice la llave de bloqueo del cabezal de soldadura para apretar el cabezal de soldadura (par de torsión de aproximadamente 300 kg/cm. En este momento, preste especial atención a no dejar que el transductor gire para evitar que la punta se gire). . (Si se encuentra rotación, se deben apretar más los tornillos de ajuste horizontal de los cuatro cabezales de soldadura).