Ультразвуковые пластиковые сварочные машинывключает использование высокочастотной звуковой энергии для смягчения или расплавления термопластики на соединение. Части, которые должны быть соединены, проводятся вместе под давлением и затем подвергаются ультразвуковым колебаниям обычно на частоте 20, 30 или 40 кГц. Возможность сваривания компонента успешно управляется конструкцией оборудования, механические свойства материала для сварного и конструкции компоненты. С Ультразвуковая сварка очень быстрая (сварные шармы, как раз меньше чем 1 второе) И легко автоматизированы, это широко используется Техника. Чтобы гарантировать успешную сварку любых частей, требуется тщательный дизайн компонентов и приспособлений, и по этой причине методика лучше всего подходит для массового производства. Преимущества процесса включают в себя: Энергоэффективность, высокая производительность с низкими затратами и легкостью автоматизированной сборочной линии производство.
Ультразвуковой сварочный аппарат содержит четыре основных компоненты: источник питания, преобразователь, амплитуда модифицирующее устройство (обычно называется A Booster) и акустический инструмент, известный как рог (или сонотрод). Источника питания изменяет электроэнергию на частоте 50-60 Гц, в высокочастотное электропитание, работающее в 20, 30 или 40 кГц. Это Электрическая энергия поставляется в преобразователь. В пределах преобразователя диски пьезоэлектрического материала зажаты между двумя металлом секции. Преобразователь изменяет электрическую энергию в механическую вибрационную энергию на ультразвуковых частотах. Затем вибрационная энергия передается через усилитель, что увеличивает амплитуду звука волна. Звуковые волны затем передаются на рожок. Рог представляет собой акустический инструмент, который передает вибрационную энергию непосредственно к собранию деталей, а также применяет сварочную сварку Давление. Вибрации передаются через рабочую часть к совместному область Здесь вибрационная энергия преобразуется в тепло через трение - Это затем смягчает или тает термопластично, и присоединяется к частям вместе.
Ниже приведены факторы для рассмотрения в ультразвуковой сварке процесс:
степень нагрева
Скорость нагрева в ультразвуковой сварке является результатом комбинированных эффектов частоты, амплитуды и зажима сила. В уравнении скорости нагрева, сила и частота зажима появляются как MultiLivers. Частота обычно фиксируется для данного машины. Скорость нагрева в пластике прямо варьируется напрямую и пропорционально зажимной силой применяется. Когда Наносится больше зажимной силы, скорость нагрева увеличивается прямой пропорцией на изменение. Однако скорость нагрева варьируется с квадратом амплитуды - Если амплитуда усиливается, скорость нагрева увеличивается резко. Следовательно, существует обратно пропорциональная связь между частотой ультразвуковой сварщики и его выходной амплитудой. Если Высокая доступная амплитуда доходности используется последовательно приемлемые результаты, минимальные повреждения деталей и длинные сонотрод / рог Жизнь обычно Желательно.
Материал пластмассы
Важным соображением в ультразвуковом процессе сварки является материал. Более мягкие материалы не носят звуки, а также более сложные материалы и потребуют больше амплитуды от инструмента для получения пригодного количества амплитуды Соединение. Материалы с более высокими температурами расплава потребуются больше амплитуды для достижения до Температура сварки до деталей совместной работы Ушел. Выбор машины, которая ниже на частоте, и поэтому более высокая амплитуда часто желательна с мягкой или высокой температурой материалами. Ушифрованные материалы могут быть повреждены высокой амплитудой, а также могут нагреваться так быстро, что процесс становится бесконтролируемым. Сварка слишком быстро также может привести к слабым сварным швам.
Ограничения дизайна инструмента
Законы физики, которые управляют сонотродом / рог Дизайн связан с длина волны. большинство факторов, которые уменьшают акустические характеристики, должны делать с поперечными размерами - Размеры перпендикулярны направлению амплитуда. Если Инструмент имеет более длинную волну (более низкая частота), она может иметь больше поперечных размеров. более низкий частотный инструмент будет проще и потенциально более долговечным чем более высокий частотный инструмент, делающий то же самое приложение.
машины
Высокочастотные сварщики обычно запускают небольшие инструменты - Делать небольшие, деликатные части с отличным точность. Они Обычно имеют небольшие легкие слайды, приводимые в движение небольшим воздухом цилиндры. Низкочастотные сварщики обычно запускают большие инструменты на высоких амплитудах, что делает большие детали из более мягких материалов. Они Обычно имеют большие, тяжелые слайды, приводимые в движение большим воздухом цилиндры.

Типы присоединения
Ультразвуковая вибрационная энергия используется в нескольких различных методах сборки и финиша, таких как:
Сварка : Процесс генерации расплава на сопряженных поверхностях двух термопластичных деталей. Когда Ультразвуковые колебания останавливаются, расплавленный материал затвердевает и сварки достигается. Результирующая прочность сустава подходит к родительскому материалу; с надлежащей частью и совместным дизайном, герметические уплотнения - это возможна. Ультразвуковая сварка позволяет быстро чистить сборку без использования расходные материалы.
Пожилые : Процесс плавления и реформирования термопластичной шпильки для механически заблокировки разнородного материала в Место. короткое время цикла, узкие сборки, хороший внешний вид конечной сборки и устранение расходные материалы Возможны с этим Техника.
вставка : встраивать металлический компонент (такой в виде резьбы вставка) в предварительно сформированном отверстии в термопластике часть. Высокая прочность, снижение циклов формования и быстрая установка без стресса Наращивание некоторые из Преимущества.
Корман / Формирование : Механически захватывающий другой компонент сборки ультразвуковой плавлением и реформированием хребта пластика или реформирования пластиковых трубок или других экструдированных деталей. Преимущества этого способа включают скорость обработки, меньше наращивания стресса, хороший внешний вид и способность преодоления материала память.
Spot Wording : Техника сборки для присоединения двух термопластичных компонентов при локализованных точках без необходимости предварительно сформированных отверстий или энергии режиссера. Сварка точечной сварки производит сильный структурный сварной свар и особенно подходит для крупных частей, листов экструдированного или литой термопластики и деталей с осложненной геометрией и труднодоступным присоединение к поверхности.
Рассказание : Использование ультразвуковой энергии для щели и кромки уплотнения трикотажные, тканые и нетканые термопластичные материалы. Гладкие, герметичные края, которые не разблокируются с этим методом. нет "бусина" или накопление Толщина на щелевом крае, чтобы добавить массу на прокат материалы.
Текстиль / Фильм Уплотнение : Использование ультразвуковой энергии для соединения тонких термопластичных материалов. Очистить, подтягивает давление Уплотнения в пленках и аккуратных, локализованные сварные швы в текстилях могут быть совершенными. Одновременная резка и уплотнение также возможно. Разнообразные рисунчатые наковальни доступны для обеспечения декоративных и функциональных «стежок» Шаблоны.

Приложения
Ультразвуковая сборка - это способ выбора для многих применений в автомобильном, приборе, медицинских, текстильных, упаковках, игрушечных и электронных рынках, среди другие. Основные преимущества ультразвуковой сборки - быстрые, прочные, чистые и надежные сварные швы - общие для всех рынки.

прибор	В этом большой объем Рынок, герметичность, сила, а также косметический внешний вид - это важно. Приложения включают в себя: Паро-железо, корпус насоса, пылесос палочки и блюд посудомоечной машины ARM.
автомобиль	Герметические уплотнения в приложениях, таких как линзы, фильтры и клапаны. Другие приложения включают в себя: Дверь перчатки, кластер приборов, воздух дивертер и массовый воздушный поток датчик.
бизнес	«Чистый» Сборки с уменьшенными твердыми частицами производятся на хранилище информации диски. Другие приложения включают в себя сборку для картриджей ленты и аудио и видео кассеты.
потребитель	Прецизионные сварочные, ставками и формирующие операции используются в изготовлении Swatch®.
электричество	Многократные приложения для укладки и вставки часто автоматизированы для Высокомагнитный Требования к производству с согласованными надежность. Приложения включают в себя: Клеммные колодки, разъемы, переключатели (например, переключатель, погружение, роторная быстрая и диафрагма) и шпульт сборки.
медицинский	Не загрязнение И возможность управлять в чистой комнате, так же важна, как сила сварного шва. Надежные, повторяемые сборки для критических устройств для поддержки жизни производятся с новыми возможностями в процессе Управление. Приложения включают в себя: артериальный фильтр, кардиометрия резервуар, кровь / газ Фильтр, маска для лица и IV Spike / Фильтр.
упаковка	Из асептических пакетов к трубам зубной пасты способность ультразвуковой сборки для уплотнения через загрязнение продукта в площади сустава является крупным преимуществом. В дополнение к хорошему косметическому внешнему виду, ультразвуковая сборка обеспечивает Тампер-Очевиден Уплотнения для блистер пакеты. Приложения включают в себя: Дозатор приправа, блистерной пакет, сок мешком, сок коробка и пластиковая бумага с покрытием чашки.
игрушки	В этой высококонкурентной промышленности, ликвидация клеев, винтов и растворителей или других расходные материалы Это бонус, добавленный к сильным, сейфы без вспышки сборки.

Ограничения ультразвуковой пластиковой сварки
Материалы для ультразвуковых компонентов, возможно, являются наиболее важным ограничением - Процесс работает лучше Когда Оба компонента изготавливаются из подобных аморфных полимеров. Если только один из компонентов подходит для сварки (или они - несовместимые) Соответствующие методы ультразвуковых соединений должны быть считается. Если Ни один материал не подходит для сварки (например,. термосветный пластмассы) Затем другой метод соединения должен быть используется Размер непрерывного ультразвукового шва зависит от рога (сонотрод) это делает это. Но Соноотроды ограничены по размеру физическими ограничениями на основе длины волны ультразвука используются. некоторые типичные правила большой палец » для осевой режим Сонотроды (как используется в пластике сварка) :
• сонотрод Длина половина длины волны
• максимальный диаметр (или Другое боковое Размерность) это одна треть длины волны, чтобы избежать помех от других вибрации вибрации
Длина волны зависит от рабочей частоты и скорости звука соноотрода материал. в большинстве случаев (использование минимальной частоты 20 кГц и общих материалов, таких как алюминий, титана или нержавеющая сталь) Максимальная длина волны вокруг 250 мм (10 дюймы). Следовательно, боковое измерение о сонотроде не может когда-либо быть больше чем около 80 мм (просто более 3 дюймов). Нижние частоты, до 15 кГц или меньше, позволяют больше сонотрод размер, но с значительно увеличенным слышным шум. Больше Соноотроды часто построены с использованием серии слотов, разделив их в разделах, каждый из которых индивидуально подчиняется правила. или альтернативные способы вибрации (например, радиально) может быть использован, который полностью устраняет эти ограничения. в большинстве случаев, хотя большие участки будут иметь дальнейшие, более сложные правила их Собственный - анализ конечного элемента и значительное количество прототипирование Работа будет необходима для достижения успешного сонотрода дизайн.
Мощность, необходимая для ультразвукового процесса сварки, в основном зависит от размера сварных изделий, материалов сварены и эффективность передачи мощности до сварной сварки. Большинство ультразвуковых систем используют системы управления для автоматического регулировки ввода мощности, так как процесс требует его, но, очевидно, в способности генератора и преобразователя. Современная электроника, используемая в ультразвуковых генераторах, это преобразователь, который диктует максимальную мощность, которую может обрабатывать систему, потому что Из тех же ограничений на физический размер, обсуждаемый выше для Сонотроды. Современные ультразвуковые преобразователи часто могут обрабатывать 3 кВт, а некоторые претензии до 6 кВт, которые должен Выдвиньте границы ультразвуковой сварки жизнеспособность. Трудно добиться в Axial-Mode системы, как используется для пластмассовой сварки, если Датчики могут быть применены для полностью отдельных ультразвуковых Сытен. Таким образом, несколько ультразвуковых систем могут сделать дискретные сварные швы в нескольких местах на компонентах. Невозможно компенсировать ограниченную мощность, увеличивая время сварки, поскольку больше времени позволяет больше времени разрешает увеличить тепловую передачу из зоны сварки.