nouvelles de l'entreprise Comment la machine à souder par ultrasons génère-t-elle de la chaleur ?

Comment la machine à souder par ultrasons génère-t-elle de la chaleur ?

La technologie de soudage par ultrasons est une technologie courante dans le domaine du soudage plastique en raison de ses avantages d'économie, de fiabilité et d'intégration facile de l'automatisation.Contrairement aux sources de chaleur traditionnelles, qui génèrent de la chaleur en contact direct avec le plastique, le soudage par ultrasons génère de la chaleur par frottement.

1. Amplitude, fréquence et longueur d'onde

Dans le soudage par ultrasons, les ondes longitudinales sont transmises sous forme de hautes fréquences, entraînant des vibrations mécaniques de faible amplitude.L'énergie électrique de la machine à souder est convertie en énergie mécanique pour un mouvement alternatif.Afin de comprendre la relation entre l'amplitude, la fréquence et la longueur d'onde, et leur relation avec la génération de chaleur, nous devons comprendre les principaux composants d'une machine de soudage par ultrasons.

Les principaux composants d'une machine de soudage par ultrasons sont un générateur de puissance, un transducteur, un modulateur d'amplitude (parfois appelé cornet) et une tête de soudage.Le groupe électrogène convertit une alimentation 50-60Hz avec une tension de 120V/240V en une alimentation fonctionnant à 20-40Khz avec une tension de 1300V.Cette énergie est fournie au transducteur, qui utilise la céramique piézoélectrique en forme de disque pour convertir l'énergie électrique en vibration mécanique, c'est-à-dire que lorsqu'un courant haute fréquence traverse la céramique piézoélectrique, la céramique piézoélectrique génère un déplacement de contrainte.

Le convertisseur transmet la vibration au modulateur d'amplitude.Le modulateur d'amplitude amplifie l'amplitude de l'onde ultrasonore et continue de la transmettre à la tête de soudage.Le pavillon continue d'amplifier l'amplitude des ondes ultrasonores et entre en contact avec la pièce.

In fine, l'énergie est transférée aux emplacements des nervures soudées des deux parties de l'assemblage.Étant donné que la nervure de soudage est conçue avec une pointe acérée, l'énergie est concentrée au point de la pointe et la chaleur de friction est générée sous la pression.Cette chaleur est générée par deux types de frottement, l'un est le frottement de surface entre les matériaux des parties supérieure et inférieure, et l'autre est le frottement intermoléculaire au sein du matériau.C'est la chaleur générée par le frottement qui provoque la fusion et l'assemblage des parties supérieure et inférieure à l'endroit de la soudure.

2. Comprendre le taux de chauffage

Pour un même matériau, trois facteurs déterminent la vitesse de chauffe : la fréquence, l'amplitude et la pression de soudage.Pour les équipements existants, tels que les machines 15Khz, 20Khz, 30Khz ou 40Khz, la fréquence est fixe.Ainsi, le taux de chauffage peut généralement être modifié avec la pression de soudage.Généralement, plus la pression est élevée, plus la vitesse de chauffage est rapide.Alternativement, vous pouvez faire varier l'amplitude, comme pour la pression, plus l'amplitude est grande, plus la vitesse de chauffage est rapide.

Bien entendu, une pression et une amplitude excessives peuvent également nuire à la qualité de la soudure, par exemple en provoquant une dégradation du matériau, des fuites, des fissures et des bavures.Par conséquent, le soudage par ultrasons nécessite un processus d'optimisation des paramètres de processus.Une fois les paramètres déterminés, le processus de soudage peut atteindre une sortie stable avec une vitesse rapide et une résistance de soudage élevée.C'est pourquoi le soudage par ultrasons est largement utilisé dans la production de masse.

3. Temps, distance, puissance et énergie

La quantité de chaleur requise pour le soudage dépend du type de matériau, de la conception de la soudure et des spécifications de l'équipement.La méthode traditionnelle de contrôle de la chaleur consiste à souder en mode temporel, c'est-à-dire à souder pendant un certain temps, tel que 0,2 à 1 s (généralement moins de 1 s).Cependant, avec les équipements de soudage par ultrasons d'aujourd'hui, il est souvent possible de régler et de surveiller la distance, la puissance et l'énergie de soudage.Avec des opérateurs correctement formés, des ajustements de paramètres peuvent également être effectués en fonction des conditions réelles et des différents matériaux, ce qui permet d'obtenir des résultats de soudage cohérents.Cela améliore également considérablement la flexibilité et la fiabilité du soudage.