Mi az ultrahangos műanyag hegesztőgép penészhegesztő kürtje?

Az ultrahangos hegesztő kürtök kulcsszerepet játszanak az ultrahangos hegesztésben. De milyen 'szerszám' a hegesztőkürt, és mi a szerepe? Mutassuk be őket egyenként.

A kürt egy olyan eszköz, amely hatékonyan továbbítja a vibrációt a műanyag hegesztésre. A következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• Rezgésenergia átvitele

• Átmenő nyomás

• Átviteli amplitúdó

• Olyan formát biztosít, amely megfelel a termék formájának, és mivel a műanyag képlékeny, bizonyos mértékig illeszkedik a termékhez.

A hegesztőkürt tervezésénél és gyártásakor nagyon körültekintően kell eljárni, mivel csak jó hegesztőkürt garantálhat jó hegesztési eredményt. Ha a hegesztőkürt rossz kialakítású (amplitúdós kialakítás, indokolatlan rezgésmód), a rossz gyártás (anyagválasztás, nem megfelelő frekvenciamódosítás) a hegesztőkürt eltörését okozhatja.

Különböző méretű hegesztőkürtök

1. A hegesztési szarv anyagának kiválasztása és korlátozásai

A hegesztési varratkürt jellemzően három különböző anyagból készül, amelyek mindegyike saját egyedi tulajdonságokkal rendelkezik. Válasszon a használati követelményeknek és elvárásoknak megfelelően.

• Tantál alumínium ötvözet: a lágy penész ellenőrzési folyamat szakaszában vagy kis tételes gyártási szakaszban használják, nem bírja a mechanikai igénybevételt. Vagy egy nagy hegesztési kürt a súly és a költség szempontjából fontos szempont. Ez az egyik leggyakrabban használt anyag, jó mechanikai tulajdonságokkal (keménység és ultrahang terjedési sebesség) és gazdaságos.

• Nióbium-titán ötvözet: A termék kis-, közepes és nagyüzemi gyártási szakaszában használják. Kiváló akusztikai teljesítménnyel rendelkezik, és ellenáll az alumíniumötvözetének háromszorosának megfelelő maximális mechanikai igénybevételnek, és viszonylag kiváló kopásállósággal rendelkezik. Ugyanakkor a kopásállóság nagymértékben növelhető, ha a kürt felületén speciális felületkezelést végzünk. Gyakran használják üvegszálas műanyagokkal történő hegesztéshez.

• Tantál ötvözetű acél: olyan műanyag alkatrészek hegesztésére szolgál, amelyek nem alkalmazhatók alumíniumötvözetekre és titánötvözetekre. Nagy keménységű és legnagyobb kopásállósággal rendelkezik, és használat előtt megkeményedik. Ezt az anyagot gyakran használják olyan alkalmazásokban, ahol ultrahangos fémcsavarok vannak beágyazva.

A legjobb hegesztési eredmény elérése érdekében nem ajánlott nagyméretű ultrahangos hegesztőtüskék használata. Mivel a nagyméretű kürtök vibrációs felületi amplitúdója nem lehet szigorúan konzisztens, nagyméretű termékek hegesztésekor anyával táplált kürt vagy több egyedi kürt használata javasolt. A következő pontokat is figyelembe kell venni a hegesztőkürt használatakor:

•  alumínium ötvözet hegesztőkürt amplitúdó kimenete ≤ 60μm;

• Titánötvözet hegesztőkürt, egyszerű kerek hegesztőkürt esetén a maximális kimeneti amplitúdó 90-120μm;

• A nagy kürtöknél a kürt homlokoldalán hornyok hozzáadása segít egyenletesebbé tenni az amplitúdó kimenetet, miközben a maximális kimeneti amplitúdó ≤ 60μm ;

• Nagyméretű anyatáplálásos hegesztőkürtöknél az anya hegesztőkürt amplitúdója ≤ 40μm ;

• Kerülje az éles széleket. A törés elkerülése érdekében minden hegesztési szarv élét le kell kerekíteni;

• A hegesztési kürtöt a megfelelő szerszámokkal kell összeszerelni.

2. A FEA értékeli a hegesztési tölcsér minőségét és optimalizálja

Fejlett FEA végeselemes szimuláció segítségével a tervezési fázisban lehetőség nyílik a hegesztési kürt meghibásodásának elemzésére, a hegesztési kürt vibrációs viselkedésének, a kimeneti amplitúdó egyenletességének és maximális igénybevételének értékelésére és optimalizálására. A tesztek bebizonyították, hogy a varratkürt pontosan kiértékelhető, ami nagymértékben javítja a varrattüskék megbízhatóságát.

FEA hegesztőkürt vibrációs és amplitúdóoptimalizáló tok

FEA hegesztőkürt vibrációs és amplitúdóoptimalizáló tok

A hegesztőkürt típusa és jellemzői

Különböző típusú hegesztési kürtök léteznek, amelyek megfelelnek a különböző alkalmazási igényeknek. Például egy kicsi, nagy erősítésű (nagy amplitúdójú kimenet) kerek hegesztési kürt kis téglalap alakú alkatrészek hegesztésére szolgál; egy nagy téglalap alakú hegesztési kürt kis amplitúdót ad ki nagy alkatrészek hegesztéséhez. A leggyakoribb típusok a következők:

• Lépcsős kürt: A hegesztési varratkürt mindkét végén különböző szakaszok találhatók, és a két rész le van kerekítve a hegesztési varratkürt csatlakozási helyén. A lépcsős kürt nagy erősítéssel és nagy amplitúdójú kimenettel rendelkezik a csomóponti sík hirtelen változása miatt, és a mechanikai igénybevétel is nagy. Ez a fajta hegesztőkürt ultrahangos hegesztésre, szegecselésre, leválásra és egyéb eljárásokra alkalmas.

• Exponenciális kürt: A hegesztési szarv alakja egy exponenciális képlet szerint változik. A keresztmetszet fokozatosan átalakul, elosztva a belső feszültségeket hosszabb területeken a csúcsfeszültség csökkentése érdekében. Ezért egy ilyen hegesztőkürt ideális feszültségeloszlással és kiváló kifáradási szilárdsággal rendelkezik. Alkalmas olyan alkalmazásokhoz, ahol nagy a hegesztési nyomás és kicsi a kimeneti amplitúdó, például fémcsavaros betétek.

• Katenoid kürt: egyesíti a lépcsőzetes nagy erősítés és az exponenciálisan alacsony feszültség előnyeit. Alkalmas különféle apró alkatrészek hegesztésére és szegecselésére.

• Téglalap alakú vagy rúdhegesztési kürtök: általános kivitelek. A kis méretű téglalap alakú szarvak is általában lépcsősek. Általában a kürt szélessége nagyobb, mint 88 mm. A kürt oldalirányú vibrációjának és feszültségének elkerülése érdekében hornyokat kell hozzáadni a szerkezethez. A szabványos téglalap alakú kürt mérete akár 250 mm is lehet.

• Kör alakú kürt: üreges vagy tömör szarvakat tartalmaz. Általában olyan műanyag alkatrészekhez használják, amelyek a hegesztési területen kerekek. A 88 mm-nél nagyobb átmérőjű kör alakú szarvak általában résekkel bővítik az axiális vibrációt.