Was ist das Prinzip und die Theorie einer Ultraschall-Kunststoffschweißmaschine?

Mit der rasanten Entwicklung der Materialindustrie hat der Einsatz von Verbundwerkstoffen wie Kunststoffen und Metallen mit geringem Gewicht, geringer Reibung, Korrosionsbeständigkeit und einfacher Verarbeitung große Aufmerksamkeit erhalten. Verschiedene Kunststoffprodukte sind in verschiedene Bereiche des täglichen Lebens der Menschen eingedrungen und werden auch häufig in der Luftfahrt, im Schiffbau, in der Automobilindustrie, in Elektrogeräten, in der Verpackung, in Spielzeug, in der Elektronik, in der Textilindustrie und in anderen Branchen eingesetzt. Aufgrund von Faktoren wie dem Spritzgussverfahren kann jedoch eine beträchtliche Anzahl von Kunststoffprodukten mit komplizierten Formen nicht gleichzeitig spritzgegossen werden, was eine Verklebung erfordert, und die seit vielen Jahren verwendeten Verfahren zum Verkleben und Heißsiegeln von Kunststoffen sind ziemlich rückständig und nicht nur ineffizient, sondern auch verklebend. Der Wirkstoff weist auch eine gewisse Toxizität auf, was zu Problemen wie Umweltverschmutzung und Arbeitsschutz führt. Der traditionelle Prozess dieser Art kann nicht auf die Entwicklungsbedürfnisse der modernen Kunststoffindustrie angewendet werden, daher zeichnet sich eine neuartige Kunststoffverarbeitungstechnologie – das Ultraschall-Kunststoffschweißen – durch ihre Überlegenheit in Bezug auf hohe Effizienz, hohe Qualität, schönes Aussehen und Energieeinsparung aus. Das Ultraschall-Kunststoffschweißgerät fügt beim Schweißen von Kunststoffprodukten keinen Klebstoff, Füllstoff oder Lösungsmittel hinzu und verbraucht auch keine große Wärmequelle. Es bietet die Vorteile einer einfachen Bedienung, einer schnellen Schweißgeschwindigkeit, einer hohen Schweißfestigkeit und einer hohen Produktionseffizienz. Daher wird die Ultraschallschweißtechnik immer häufiger eingesetzt.

1. Das Prinzip der Ultraschall-Kunststoffschweißmaschine?

   
   

Wenn Ultraschallwellen auf die Kontaktfläche aus thermoplastischem Kunststoff einwirken, werden hochfrequente Schwingungen von mehreren zehntausend Malen pro Sekunde erzeugt. Diese hochfrequente Vibration erreicht eine bestimmte Amplitude und die Ultraschallenergie wird durch die obere Schweißnaht auf die Schweißzone übertragen, da die Schweißzone zwei ist. Die Verbindungen an den Schweißverbindungen haben einen großen akustischen Widerstand, sodass lokal hohe Temperaturen erzeugt werden. Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs kann diese zudem nicht rechtzeitig abgeführt werden und sammelt sich in der Schweißzone, so dass die Kontaktflächen der beiden Kunststoffe schnell schmelzen und ab einem gewissen Druck zu einer Einheit verbunden werden. Wenn die Ultraschallwelle stoppt, lassen Sie den Druck einige Sekunden lang anhalten, um sie zu verfestigen und so eine starke Molekülkette für Schweißzwecke zu bilden. Die Schweißfestigkeit kann nahe an der Festigkeit des Rohmaterials liegen. Die Qualität des Ultraschall-Kunststoffschweißens hängt von der Amplitude des Wandlerschweißkopfes, dem ausgeübten Druck und der Schweißzeit ab. Die Schweißzeit und der Schweißkopfdruck sind einstellbar. Die Amplitude wird durch den Wandler und das Horn bestimmt. Diese drei Größen haben einen passenden Wert füreinander. Wenn die Energie den entsprechenden Wert überschreitet, ist die Schmelzmenge des Kunststoffs groß und das Schweißmaterial verformt sich leicht; Wenn die Energie gering ist, ist das Schweißen schwierig und der ausgeübte Druck kann nicht erhöht werden. Dieser optimale Druck ist das Produkt aus der Länge der Seite des geschweißten Abschnitts und dem optimalen Druck pro 1 mm der Kante. Das Ultraschallschweißen ist eine Hightech-Technologie zum Schweißen thermoplastischer Kunststoffe. Verschiedene thermoplastische Gummiteile können durch Ultraschallschweißen ohne Zugabe von Lösungsmittel, Klebstoff oder anderen Hilfsprodukten verarbeitet werden. Der Vorteil besteht darin, die Produktivität zu steigern und die Kosten zu senken. Verbesserung der Produktqualität.

Prinzip des Ultraschall-Kunststoffschweißens: Der Generator erzeugt ein Hochspannungs-Hochfrequenzsignal mit 20 kHz (oder 15 kHz) und wandelt das Signal über das Umwandlungssystem in hochfrequente mechanische Schwingungen um, die über die Arbeitsfläche und die intrinsische intermolekulare Reibung auf das Werkstück von Kunststoffprodukten ausgeübt werden. Durch die Reibung steigt die auf die Schnittstelle übertragene Temperatur. Wenn die Temperatur den Schmelzpunkt des Werkstücks selbst erreicht, schmilzt die Schweißöffnung des Werkstücks schnell und füllt dann den Spalt zwischen den Schnittstellen aus. Wenn die Vibration stoppt, wird das Werkstück gleichzeitig abgekühlt und unter einem bestimmten Druck fixiert. , um das perfekte Schweißen zu erreichen.

    II.Wie funktioniert Ultraschallschweißen?

     Das Prinzip des Ultraschallschweißens besteht darin, einen 50/60 Hz-Strom mittels eines Ultraschallgenerators in 15, 20, 30 oder 40 kHz umzuwandeln. Die umgewandelte hochfrequente elektrische Energie wird vom Wandler erneut in eine mechanische Bewegung derselben Frequenz umgewandelt, und dann wird die mechanische Bewegung über eine Reihe von Amplitudenmodulatorgeräten, die die Amplitude ändern können, auf den Schweißkopf übertragen. Das Horn überträgt die empfangene Schwingungsenergie auf die Verbindungsstelle des zu schweißenden Werkstücks, wo die Schwingungsenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt wird, um den Kunststoff zu schmelzen. Mit Ultraschall lassen sich nicht nur harte Thermoplaste verschweißen, sondern auch Stoffe und Folien.

Zu den Hauptkomponenten einer Reihe von Ultraschallschweißsystemen gehören Ultraschallgeneratoren, Dreifachwandler/Verstärker/Schweißkopf, Formen und Rahmen.

   III. Wie ist die Zusammensetzung und Funktion des Ultraschall-Kunststoffschweißgeräts?

Das Ultraschall-Kunststoffschweißgerät besteht aus einem pneumatischen Übertragungssystem, einem Steuersystem, einem Ultraschallgenerator, einem Wandler und einer Hupe sowie einem mechanischen Gerät.

1. Pneumatisches Übertragungssystem

Einschließlich: Überklemmen, Druckminderventile, Ölzerstäuber, Kommutatoren, Drosselventile, Zylinder usw.

Im Betrieb wird der Luftzylinder zunächst vom Luftkompressor angetrieben, um den anzutreiben Ultraschallwandler oder Vibrationssystem zum Auf- und Abbewegen. Der Luftdruck beim Ultraschallschweißen mittlerer und kleiner Leistung wird entsprechend den Schweißanforderungen angepasst.

2, Kontrollsystem

Das Steuersystem besteht aus einem Zeitrelais oder einem integrierten Zeitschaltkreis. Die Hauptfunktionen sind wie folgt: Steuern Sie zunächst den Betrieb des pneumatischen Übertragungssystems, sodass das Pneumatikventil während des Schweißens zeitgesteuert geöffnet wird, der Druck des Zylinders gesenkt wird, um den Schweißkopf abzusenken, und das Werkstück unter einem bestimmten Druck gedrückt wird und der Druck nach dem Schweißen für einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten wird. Dann kehrt das Steuersystem das Gaswegventil um, um den Schweißkopf anheben und zurückfahren zu lassen. zweitens die Kontrolle der Arbeitszeit des Ultraschallgenerator , das System automatisiert den gesamten Schweißprozess und startet nur einen Knopf, um während des Betriebs einen Triggerimpuls zu erzeugen, und kann den gesamten Prozess dieses Schweißens automatisch abschließen. Die Reihenfolge des gesamten Steuersystems ist: Power-Start-Trigger-Steuersignal, pneumatisches Übertragungssystem, Zylinderdruck-Schweißkopf senkt sich ab und drückt auf den Schweißauslöser. Der Ultraschallgenerator arbeitet, sendet Ultraschallwellen aus und hält eine bestimmte Schweißzeit aufrecht, um die Ultraschallemission zu entfernen und einen bestimmten Druck aufrechtzuerhalten. Zeit zum Druckentlasten. Der Schweißkopf wird angehoben und das Schweißen ist beendet.

3, Ultraschallgenerator

1) Ultrahochleistungs-Kunststoffschweißgerät mit hoher Leistung. Das Generatorsignal verwendet eine automatische Nachführschaltung mit phasenstarrer Frequenz, sodass die Ausgangsfrequenz des Generators im Wesentlichen mit der Resonanzfrequenz des Wandlers übereinstimmt.

2) Der im verwendeten Generator Ultraschall-Kunststoffschweißgeräte mit einer Leistung über 500 W verwenden einen selbsterregten Leistungsoszillator und verfügen außerdem über eine bestimmte Frequenzverfolgungsfähigkeit.

  IV. Was sind die Kernteile einer Ultraschall-Kunststoffschweißmaschine?

1) Wandler

Das Akustiksystem für Ultraschall-Kunststoffschweißmaschinen besteht aus drei Teilen: 1 Antriebsteil 2 Festteil 3 Arbeitsteil. In den oben genannten drei Komponenten ist der Antrieb der Kern und verwendet im Allgemeinen einen in Längsrichtung vibrierenden Wandler, der durch einen Bolzen festgeklemmt ist, wobei der Längsvibrator mit halber Wellenlänge und der Längsvibrator mit viertel Wellenlänge, der Längsvibrator mit halber Wellenlänge und der Konzentrator mit halber Wellenlänge die Verbindungen bilden.

2) Hupe

Für unterschiedliche Schweißobjekte sind unterschiedliche Hupen erforderlich. Unabhängig davon, ob es sich um Nahfeldschweißen oder Transmissionsschweißen handelt, kann nur ein Horn mit halber Wellenlänge die maximale Amplitude der Schweißstirnfläche erreichen.

Das Horn hat zwei Arten von Amplituden und keine Amplitudenverstärkung. Das Horn des Akustiksystems für Kunststoffschweißmaschinen besteht normalerweise aus einer Aluminiumlegierung. Die Endfläche ist mit einer Hartlegierung plattiert. Bei hoher Leistung besteht es auch aus Titanlegierungsmaterial. Dabei ist die Dauerfestigkeit des Materials mehr als doppelt so hoch wie die der Aluminiumlegierung.

 

 V. Modelle und Spezifikationen von Ultraschall-Kunststoffschweißmaschinen?

Ultraschall-Kunststoffschweißmaschinen variieren je nach Verwendungszweck und Schweißmaterialien in der Größe und in ihren Spezifikationen. Seine Ausgangsleistung reicht von einigen zehn Watt bei manuellen Schweißmaschinen bis zu mehreren Kilowatt bei Großgeräten, typischerweise im Bereich von 15 kHz bis 40 kHz. 15KHz, 20KHz Ultraschall-Kunststoffschweißmaschine ist ein weit verbreitetes Modell, die Ausgangsleistung liegt zwischen 1000W-4000W, die Arbeitsfrequenz beträgt 15KHz, 20KHz und das Gewicht ist leicht, die Qualität ist gut, es ist die Ultraschall-Kunststoffschweißmaschine der Wahl in der Kunststoffindustrie.

Das Ultraschall-Kunststoffschweißgerät hält mit seinen unersetzlichen Vorteilen Einzug in die Kunststoffindustrie. Es spielt eine große Rolle und schafft enorme Vorteile. Gleichzeitig wird erwartet, dass Ultraschall-Kunststoffschweißmaschinen einen größeren Durchbruch und eine größere Bedeutung für die Kunststoffindustrie haben werden. Ein größerer Beitrag.

  VI. Was sind die Vorteile des Ultraschallschweißens?

1, Energieeinsparung

2, keine Notwendigkeit, das Rauchabzugsgerät auszurüsten

3, niedrige Kosten und hohe Effizienz

4. Einfache Automatisierung der Produktion!