Quel est le klaxon de soudage de moule de machine de soudage plastique par ultrasons ?

Les cornes de soudage par ultrasons jouent un rôle clé dans le soudage par ultrasons. Mais quel type d'« outil » est le cornet de soudage et quel est son rôle ? Présentons-les un par un.

Le cornet est un outil qui transmet efficacement les vibrations à la soudure plastique. Il présente les caractéristiques suivantes :

• Transférer l'énergie vibratoire

• Pression de passage

• Transmettre l'amplitude

• Fournit une forme qui épouse la forme du produit et, comme le plastique est malléable, il peut s'adapter au produit dans une certaine mesure.

La conception et la fabrication du cornet de soudage doivent être très soignées, car seuls de bons cornets de soudage peuvent garantir de bons résultats de soudage. Si la conception du cornet de soudage est mauvaise (conception d'amplitude, mode de vibration déraisonnable), une mauvaise fabrication (sélection des matériaux, modification inappropriée de la fréquence) peut entraîner la rupture du cornet de soudage.

Cornes de soudage de différentes tailles

1. Sélection et restrictions du matériau du cornet de soudure

Généralement, le cornet de soudage est fabriqué à partir de trois matériaux différents, chacun ayant ses propres propriétés uniques. Choisissez en fonction des exigences et des attentes d'utilisation.

• Alliage d'aluminium et de tantale : utilisé dans l'étape du processus de vérification des moules souples ou dans l'étape de production en petits lots, ne peut pas résister aux contraintes mécaniques. Ou encore, un grand cornet de soudage en termes de poids et de coût est une considération importante. C'est l'un des matériaux les plus couramment utilisés avec de bonnes propriétés mécaniques (dureté et vitesse de propagation des ultrasons) et économiques.

• Alliage de niobium et de titane : Il est utilisé dans les étapes de production du produit à petite, moyenne et grande échelle. Il a d'excellentes performances acoustiques et peut résister à une contrainte mécanique maximale de 3 fois celle de l'alliage d'aluminium, et présente une résistance à l'usure relativement excellente. Dans le même temps, la résistance à l’usure peut être considérablement augmentée en effectuant un traitement de surface spécifique sur la surface du cornet. Souvent utilisé pour le soudage de plastiques en fibre de verre.

• Acier allié au tantale : utilisé pour le soudage de pièces en plastique qui ne peuvent pas être appliquées aux alliages d'aluminium et de titane. Il a une dureté élevée et une résistance à l'usure la plus élevée et est durci avant utilisation. Ce matériau est souvent utilisé dans les applications où des vis métalliques à ultrasons sont intégrées.

Afin d'obtenir les meilleurs résultats de soudage, il n'est pas recommandé d'utiliser de grands cornets de soudage par ultrasons. Étant donné que l'amplitude de la surface de vibration des grands cornets ne peut pas être strictement cohérente, il est recommandé d'utiliser un cornet alimenté par la mère ou plusieurs cornes individuelles pour le soudage lors du soudage de gros produits. Les points suivants doivent également être pris en compte lors de l'utilisation du cornet de soudage :

•  Sortie d'amplitude du cornet de soudage en alliage d'aluminium ≤ 60 μm ;

• Corne de soudage en alliage de titane, pour un simple cornet de soudage rond, l'amplitude de sortie maximale est de 90 à 120 μm ;

• Pour les grands pavillons, l'ajout de rainures sur la face d'extrémité du pavillon contribue à rendre l'amplitude de sortie plus uniforme, tandis que l'amplitude de sortie maximale est ≤ 60μ m ;

• Pour les cornes de soudage à alimentation mère à grande échelle, l'amplitude du cornet de soudage femelle est ≤ 40μ m ;

• Vous devez éviter les bords tranchants. Tous les bords des cornes de soudure doivent être arrondis pour éviter la casse ;

• Vous devez assembler le cornet de soudage avec les outils appropriés.

2. FEA évalue la qualité du cornet de soudage et optimise

Grâce à la simulation avancée par éléments finis FEA, il est possible d'effectuer une analyse de défaillance sur le cornet de soudage pendant la phase de conception, d'évaluer et d'optimiser le comportement vibratoire du cornet de soudage, l'uniformité de l'amplitude de sortie et la contrainte maximale. Des tests ont prouvé que le cornet de soudage peut être évalué avec précision, améliorant considérablement la fiabilité du cornet de soudage.

Cas d’optimisation des vibrations et de l’amplitude du cornet de soudage FEA

Cas d’optimisation des vibrations et de l’amplitude du cornet de soudage FEA

Type et caractéristiques du cornet de soudage

Il existe différents types de cornes de soudage pour répondre aux différents besoins des applications. Par exemple, un petit cornet de soudage rond à gain élevé (sortie à haute amplitude) est utilisé pour souder de petites pièces rectangulaires ; un grand cornet de soudage rectangulaire produit une petite amplitude pour le soudage de grandes pièces. Les types les plus courants sont les suivants :

• Corne étagée : Il y a différentes sections aux deux extrémités du cornet de soudage, et les deux sections sont arrondies au niveau de la position de jonction du cornet de soudage. Le cornet étagé a un gain élevé et une sortie de grande amplitude en raison d'un changement soudain du plan du plan du nœud, et la contrainte mécanique est également importante. Ce type de cornet de soudage convient au soudage par ultrasons, au rivetage, au délestage et à d'autres processus.

• Corne exponentielle : La forme du cornet de soudure change selon une formule exponentielle. La section transversale évolue progressivement, répartissant les contraintes internes sur des zones plus longues afin de réduire les contraintes maximales. Par conséquent, un tel cornet de soudage présente une répartition idéale des contraintes et une excellente résistance à la fatigue. Convient aux applications où la pression de soudage est élevée et la sortie d'amplitude faible, comme les inserts de vis métalliques.

• Corne caténoïde : combine les avantages d'un gain élevé échelonné et d'une faible contrainte exponentielle. Convient pour souder et riveter diverses petites pièces.

• Cornes à souder rectangulaires ou en barre : conceptions courantes. Les cornes rectangulaires de petite taille sont également généralement étagées. En général, la largeur du cornet est supérieure à 88 mm. Afin d'éviter les vibrations latérales et les contraintes du pavillon, il est nécessaire d'ajouter des rainures à la structure. Le klaxon rectangulaire standard peut mesurer jusqu'à 250 mm.

• Corne circulaire : Comprend des cornes creuses ou pleines. Il est généralement utilisé pour les pièces en plastique rondes dans la zone soudée. Les cornes circulaires d'un diamètre supérieur à 88 mm ajoutent généralement des fentes pour permettre les vibrations axiales.