Application de la technologie de découpe par ultrasons aux produits électroniques

 

Résumé :  La technologie ultrasonique est largement utilisée dans l’industrie. Cet article présentera le principe de la découpe par ultrasons, combinera des exemples de produits électroniques spécifiques pour comparer les effets de la découpe mécanique et de la découpe laser, et étudiera l'application de la technologie de découpe par ultrasons.

 

· Avant-propos

 

La découpe par ultrasons est une technologie de haute technologie permettant de découper des produits thermoplastiques. La technologie de découpe par ultrasons utilise le soudage par ultrasons pour couper les pièces. Les équipements de soudage par ultrasons et leurs composants conviennent également aux environnements de production automatisés. La technologie de découpe par ultrasons est largement utilisée dans les domaines de l’électronique commerciale et grand public, de l’automobile, des nouvelles énergies, de l’emballage, du médical, de la transformation des aliments et dans d’autres domaines. Avec le développement rapide de l'économie nationale, la gamme d'applications deviendra de plus en plus large et la demande sur le marché augmentera encore. Par conséquent, la technologie de découpe par ultrasons présente de grandes perspectives de développement.

 

· Découpe mécanique

 

La découpe mécanique est la séparation des matériaux par des moyens mécaniques à température normale, tels que le cisaillement, le sciage (scie à scie, scie à plaquettes, scie à sable, etc.), le fraisage, etc. La découpe mécanique est une méthode courante d'ébauche des matériaux et constitue une coupe à froid. L'essentiel est que le matériau à traiter est pressé par les ciseaux pour subir une déformation par cisaillement et réduire le processus de séparation. Le processus de découpe mécanique peut être grossièrement divisé en trois étapes consécutives : 1. étape de déformation élastique ; 2. étape de déformation plastique ; 3. stade de fracture

 

· découpe laser

 

3.1 Principe de la découpe laser

 

La découpe au laser utilise un faisceau laser focalisé à haute densité de puissance pour éclairer la pièce, chauffant le matériau à des milliers, voire des dizaines de degrés Celsius en très peu de temps, permettant au matériau à irradier de fondre, de se vaporiser, de s'enflammer ou de s'enflammer rapidement, tout en utilisant le faisceau. Le flux d'air coaxial à grande vitesse souffle le matériau fondu, ou le matériau vaporisé est soufflé loin de la fente, coupant ainsi la pièce pour atteindre l'objectif de couper le matériau. La découpe laser fait partie des méthodes de découpe à chaud.

 

3.2 Caractéristiques de découpe laser :

 

En tant que nouvelle méthode de traitement, le traitement laser a été largement utilisé dans l'industrie électronique en raison de ses avantages d'un fonctionnement précis, rapide et simple et de son degré élevé d'automatisation. Par rapport à la méthode de découpe traditionnelle, la machine de découpe laser est non seulement peu coûteuse, faible en consommation, et parce que le traitement laser n'a aucune pression mécanique sur la pièce, l'effet de découpe du produit, la précision et la vitesse de découpe sont très bons, et le fonctionnement est sûr et la maintenance est simple. Caractéristiques telles que : la forme du produit découpé par la machine laser n'est pas jaune, le bord automatique n'est pas lâche, pas de déformation, pas dur, la taille est cohérente et précise ; peut couper n'importe quelle forme complexe ; haute efficacité, faible coût, infographie de conception. Il peut couper n'importe quelle taille de dentelle dans n'importe quelle forme. Développement rapide : grâce à la combinaison de la technologie laser et informatique, les utilisateurs peuvent concevoir une sortie de gravure laser et modifier la gravure à tout moment tant qu'ils sont conçus sur l'ordinateur. Découpe laser, car le faisceau invisible remplace le couteau mécanique traditionnel, la partie mécanique de la tête laser n'a aucun contact avec l'œuvre, et elle ne rayera pas la surface de travail pendant le travail ; la vitesse de découpe laser est rapide, l'incision est lisse et plate, généralement pas besoin de traitement ultérieur ; aucune contrainte mécanique dans l'incision, aucune bavure de cisaillement ; haute précision de traitement, bonne répétabilité, aucun dommage à la surface du matériau ; Programmation NC, peut traiter n'importe quel plan, peut couper la plaque entière en grand format, pas besoin d'ouvrir le moule, gain de temps économique.

 

· Découpe par ultrasons

 

4.1 Principe de découpe par ultrasons :

 

Grâce à la conception spéciale de la tête de soudage et de la base, la tête de soudage est pressée contre le bord du produit en plastique et la vibration ultrasonique est utilisée pour couper le produit afin d'obtenir l'effet de coupe en utilisant le principe de fonctionnement des vibrations ultrasoniques. Comme avec les techniques de traitement traditionnelles, le principe de base de la technologie de découpe par ultrasons est d'utiliser un générateur ultrasonique électronique pour générer des ondes ultrasonores d'une certaine gamme de fréquences, puis l'amplitude et l'énergie d'origine sont faibles grâce à un convertisseur ultrasonique-mécanique placé dans la tête de découpe par ultrasons. La vibration ultrasonique est convertie en vibration mécanique de la même fréquence, puis amplifiée par résonance pour obtenir une amplitude et une énergie (puissance) suffisamment grandes pour répondre aux exigences de coupe de la pièce. Enfin, l'énergie est transmise à la tête de soudage, puis le produit est découpé. Les avantages de la fente sont lisses et non craquelés.

Le système de vibration de coupe par ultrasons est principalement composé d'un transducteur ultrasonique, d'un klaxon ultrasonique et d'une tête de soudage. Parmi eux, la fonction du transducteur ultrasonique est de convertir le signal électrique en signal acoustique ; le klaxon est un élément important de l'équipement de traitement par ultrasons. Il a deux fonctions principales : (1) concentration d'énergie : c'est-à-dire que le déplacement de la vibration mécanique ou l'amplitude de la vitesse est amplifié, ou que l'énergie est concentrée sur une surface de rayonnement plus petite pour la collecte d'énergie ; (2) l'énergie acoustique est efficacement transmise à la charge — En tant que convertisseur d'impédance mécanique, une adaptation d'impédance est effectuée entre le transducteur et la charge acoustique pour permettre à l'énergie ultrasonique d'être transmise plus efficacement du transducteur à la charge.

 

 

4.2. Caractéristiques de la découpe par ultrasons :

 

Lorsque l'onde ultrasonore est excitée pour atteindre une température plus élevée, le produit fond en raison de l'excitation intermoléculaire à haute température et du frottement interne.

 

Caractéristiques de découpe par ultrasons. La découpe par ultrasons présente les avantages d'une incision douce et ferme, d'une coupe précise, d'aucune déformation, d'aucune déformation, d'un gonflement, d'une rotation, d'un froissement, etc. La « machine de découpe laser » évitable présente les inconvénients d'une coupe grossière, d'un bord focal, d'un boulochage, etc. Les avantages de la découpe par ultrasons comprennent : 1. Vitesse de fonctionnement rapide, avec un temps de cycle typique de moins d'une seconde. 2. Les pièces en plastique ne sont pas sollicitées ; 3. La surface de coupe est propre ; 4 Plusieurs endroits peuvent être coupés en même temps pour une séparation automatique. 5 La découpe par ultrasons est non polluante.

 

Quel type de matériau est découpé par ultrasons ? Le meilleur travail pour les thermoplastiques rigides (polycarbonate, polystyrène, ABS, polypropylène, nylon, etc.). Ils transmettent l'énergie mécanique plus efficacement. Les thermoplastiques à faible rigidité (module d'élasticité) tels que le polyéthylène et le polypropylène absorbent l'énergie mécanique et peuvent donner des résultats incohérents.

 

 

· Conclusion

 

Comparés aux effets de la découpe mécanique, de la découpe laser et de la découpe par ultrasons, les ultrasons sont plus adaptés à la découpe de l'oreille du produit, et l'effet est bon, répondant aux exigences de découpe du produit, et l'efficacité de la découpe par ultrasons est la plus élevée. La découpe par ultrasons est une bonne solution aux exigences de découpe des produits.

 

Avec l'approfondissement progressif de la recherche sur la technologie de découpe par ultrasons, on pense que dans un avenir proche, elle sera plus pleinement appliquée.