Hvad er ultralyds-plastsvejsemaskinens formsvejsehorn?

Ultralydssvejsehorn spiller en nøglerolle i ultralydssvejsning. Men hvilken slags 'værktøj' er svejsehornet, og hvad er dets rolle? Lad os introducere dem én efter én.

Hornet er et værktøj, der effektivt overfører vibrationer til plastsvejsningen. Den har følgende funktioner:

• Overfør vibrationsenergi

• Passerende tryk

• Sende amplitude

• Giver en form, der passer til produktets form, og fordi plastikken er formbar, kan den til en vis grad passe til produktet.

Udformningen og fremstillingen af ​​svejsehornet skal være meget omhyggelig, da kun gode svejsehorn kan garantere gode svejseresultater. Hvis designet af svejsehornet er dårligt (amplitudedesign, urimelig vibrationstilstand), kan dårlig fremstilling (materialevalg, forkert frekvensændring) få svejsehornet til at knække.

Forskellige størrelse svejsehorn

1. Valg af materiale til svejsehorn og begrænsninger

Typisk er svejsehornet lavet af tre forskellige materialer med hver deres unikke egenskaber. Vælg efter brugskrav og forventninger.

• Tantal-aluminiumslegering: Anvendes i processtadiet for verificering af bløde forme eller produktionsstadiet for små batch, kan ikke modstå mekanisk belastning. Eller et stort svejsehorn for vægt og pris er en vigtig overvejelse. Dette er et af de mest brugte materialer med gode mekaniske egenskaber (hårdhed og ultralydsudbredelseshastighed) og økonomi.

• Niobium Titanium Alloy: Det bruges i små, mellemstore og store produktionsstadier af produktet. Den har fremragende akustisk ydeevne og kan modstå den maksimale mekaniske belastning på 3 gange større end aluminiumslegering og har relativt fremragende slidstyrke. Samtidig kan slidstyrken øges kraftigt ved at udføre en specifik overfladebehandling på hornets overflade. Bruges ofte til svejsning med glasfiberplast.

• Tantallegeret stål: bruges til svejsning af plastdele, der ikke kan påføres aluminiumlegeringer og titanlegeringer. Den har høj hårdhed og højeste slidstyrke og er hærdet før brug. Dette materiale bruges ofte i applikationer, hvor ultralyds metalskruer er indlejret.

For at opnå de bedste svejseresultater anbefales det ikke at bruge store ultralydssvejsehorn. Fordi vibrationsoverfladeamplitudeoutputtet fra store horn ikke kan være strengt konsistent, anbefales det at bruge et moderfodret horn eller flere individuelle horn til svejsning ved svejsning af store produkter. Følgende punkter skal også bemærkes ved brug af svejsehornet:

•  aluminiumslegering svejsehorn amplitude output ≤ 60μm;

• Svejsehorn i titaniumlegering, for et simpelt rundt svejsehorn er den maksimale udgangsamplitude 90-120μm;

• For store horn hjælper tilføjelsen af ​​riller på endefladen af ​​hornet til at gøre amplitudeudgangen mere ensartet, mens den maksimale udgangsamplitude er ≤ 60μm ;

• For storskala moderføde svejsehorn er amplituden af ​​hun-svejsehornet ≤ 40μ m;

• Du skal undgå skarpe kanter. Alle svejsehornskanter skal være afrundede for at undgå brud;

• Du skal samle svejsehornet med det passende værktøj.

2. FEA evaluerer svejsehornets kvalitet og optimerer

Ved hjælp af avanceret FEA finite element-simulering er det muligt at udføre fejlanalyse på svejsehornet under designfasen, evaluere og optimere svejsehornets vibrationsadfærd, udgangsamplitudeensartethed og maksimal belastning. Test har vist, at svejsehornet kan evalueres nøjagtigt, hvilket i høj grad forbedrer svejsehornets pålidelighed.

FEA svejsehorn vibrations- og amplitudeoptimeringshus

FEA svejsehorn vibrations- og amplitudeoptimeringshus

Type og karakteristika for svejsehornet

Der findes forskellige typer svejsehorn, der passer til forskellige anvendelsesbehov. For eksempel bruges et lille rundt svejsehorn med høj forstærkning (output med høj amplitude) til at svejse små rektangulære dele; et stort rektangulært svejsehorn udsender en lille amplitude til svejsning af store dele. De mest almindelige typer er som følger:

• Trappehorn: Der er forskellige sektioner i begge ender af svejsehornet, og de to sektioner er afrundede ved svejsehornets samlingsposition. Det trinformede horn har en høj forstærkning og stor amplitudeoutput på grund af en pludselig ændring i nodeplanets plan, og den mekaniske belastning er også stor. Denne type svejsehorn er velegnet til ultralydssvejsning, nitning, svejsning og andre processer.

• Eksponentielt horn: Formen på svejsehornet ændres i henhold til en eksponentiel formel. Tværsnittet skifter gradvist og fordeler indre spændinger over længere områder for at reducere spidsbelastning. Derfor har et sådant svejsehorn en ideel spændingsfordeling og fremragende udmattelsesstyrke. Velegnet til applikationer, hvor svejsetrykket er højt og amplitudeudgangen er lille, såsom metalskrueindlæg.

• Catenoidhorn: kombinerer fordelene ved trinvis høj forstærkning og eksponentiel lav belastning. Velegnet til svejsning og nitning af forskellige smådele.

• Rektangulære eller stangsvejsehorn: almindelige designs. Små rektangulære horn er også normalt aftrappede. Generelt er hornets bredde større end 88 mm. For at undgå sidevibrationer og belastning af hornet er det nødvendigt at tilføje riller til strukturen. Det rektangulære standardhorn kan være op til 250 mm i størrelse.

• Cirkulært horn: Inkluderer hule eller massive horn. Det bruges normalt til plastdele, der er runde i det svejste område. Cirkulære horn med diametre større end 88 mm tilføjer typisk slidser for at tillade aksial vibration.