Uno stack a ultrasuoni è compatibile quando il generatore, il convertitore (trasduttore), l'amplificatore opzionale e la tromba sono tutti costruiti per la stessa frequenza di risonanza e quando le loro interfacce elettriche e meccaniche e i valori di potenza o ampiezza corrispondono. Quattro componenti che portano la stessa etichetta di frequenza non costituiscono automaticamente uno stack funzionante. Accetta una combinazione solo quando possiedi la frequenza e la valutazione di ciascun elemento, il disegno della sua interfaccia e una dichiarazione scritta di ciò contro cui è stata effettivamente confrontata la combinazione.
Cosa richiede effettivamente la compatibilità dello stack a ultrasuoni
Compatibilità significa che lo stack funziona come un unico gruppo risonante azionato a un'unica frequenza: il convertitore, il booster (quando ne viene utilizzato uno) e la tromba sono sintonizzati per risuonare alla stessa frequenza ultrasonica e il generatore fornisce un segnale elettrico ad alta potenza alla stessa risonanza. Le gamme industriali sono comunemente indicate a 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz e 70 kHz.
Una corrispondenza risonante è la condizione di partenza, non un test di accettazione. Lo stesso principio dello stack serve a due diversi meccanismi di giunzione: i metalli vengono saldati senza fondere il metallo di base, mentre i materiali termoplastici assorbono l'energia e si fondono localmente in corrispondenza della giunzione. Uno stack che risuona quindi non ti dice ancora nulla sul progetto del tuo giunto, sull'ampiezza di cui la tua parte ha bisogno o sulla saldatura che otterrai effettivamente.
Mantieni l'accordo sulla frequenza come una riga nel file di accettazione, accanto ai disegni dell'interfaccia e alla dichiarazione scritta di quale combinazione è stata eseguita insieme.
Abbinamento del generatore allo stack
Il generatore deve fornire il suo segnale elettrico ad alta potenza alla frequenza di risonanza dello stack e ciò che può emettere deve adattarsi al convertitore e alla tromba ad esso collegati. L'accordo sulla frequenza è il requisito di ingresso; la capacità di azionamento e il modo in cui il generatore trova e mantiene la risonanza, decidono se la combinazione si comporta sulla tua pressa.
Un generatore elencato nel catalogo RPS-SONIC è descritto come dotato di un sistema di controllo della frequenza intelligente che traccia un punto di risonanza. Richiedi questo comportamento per iscritto, perché è la parte della partita che non puoi leggere da una targhetta.
- La frequenza operativa nominale equivale alla frequenza nominale del convertitore, indicata sulla scheda tecnica anziché dedotta da un'etichetta.
- L'uscita del generatore è documentata come adeguata alla potenza nominale del convertitore con la tromba montata.
- Il comportamento di tracciamento della risonanza o di controllo della frequenza del generatore è descritto nel suo manuale.
- Cavo, connettore e interfaccia macchina (segnale di avvio, interblocchi e montaggio) si adattano alla tua pressa.
- Il fornitore dichiara per quale convertitore e tromba il generatore è predisposto o con quale è stato testato.
- Vengono registrati l'intervallo di impostazione dell'uscita o dell'ampiezza e l'impostazione utilizzata per la tromba.
Abbinamento del trasduttore (convertitore) al generatore
Partiamo dai dati del convertitore: la sua frequenza nominale e la sua potenza nominale devono rientrare in ciò per cui il generatore è progettato, il suo collegamento elettrico deve corrispondere e l'adattamento meccanico sopra e sotto deve essere quello per cui è stato progettato lo stack. Quindi chiedi la prova che questo convertitore e questo generatore sono stati fatti funzionare insieme.
- Isolare prima. Spegnere il generatore e scollegarlo dall'alimentazione, quindi seguire la procedura di isolamento energetico e accesso riportata nel manuale della macchina. Non rimuovere o montare mai un convertitore, un booster o una sirena mentre lo stack è collegato all'alimentazione.
- Registrare la frequenza nominale e la potenza nominale del convertitore dalla targhetta o dalla scheda tecnica.
- Confrontare queste cifre con la frequenza operativa e la potenza nominale del generatore. Se la documentazione del generatore non copre la potenza nominale del convertitore, fermati e chiedi prima di andare oltre.
- Controllare l'interfaccia elettrica: tipo di connettore, lunghezza e percorso del cavo e se il fornitore del generatore elenca questo convertitore o un equivalente entro i suoi limiti.
- Controllare l'interfaccia meccanica: flangia di montaggio, filettatura del prigioniero, parti piatte della chiave e lunghezza complessiva rispetto al booster o al clacson sopra di esso e alla pressa sotto di esso.
- Richiedi il record di qualificazione: un foglio di prova o una dichiarazione scritta che mostra il convertitore e il generatore che funzionano insieme, con la frequenza e la potenza utilizzate.
- Montare le parti seguendo la procedura del manuale, ripristinare l'alimentazione e verificare che il generatore trovi e mantenga il suo punto di funzionamento prima di avviare la produzione delle parti.
Abbinare il Booster: Opzionale, Non Neutrale
Un booster è opzionale: uno stack può essere solo convertitore e tromba. Quando viene installato un booster, questo si trova tra il convertitore e la tromba, deve essere sintonizzato sulla stessa frequenza di risonanza di entrambi e aggiunge la lunghezza che la corsa della pressa, l'altezza di montaggio e lo spazio degli utensili devono accogliere.
Stack senza booster
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Posizione nello stack
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Il convertitore si collega direttamente alla tromba.
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Requisiti di frequenza
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Convertitore e avvisatore acustico sintonizzati sulla stessa frequenza di risonanza alla quale funziona il generatore.
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Cosa cambia sulla macchina
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Montaggio più breve; il montaggio della tromba e la corsa della pressa sono impostati per uno stack convertitore-tromba.
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Documenti da richiedere
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Dati del convertitore e della tromba, disegni dell'interfaccia e verbale della combinazione dei due elementi.
Stack con un booster
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Posizione nello stack
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Il booster si trova tra il convertitore e la tromba.
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Requisiti di frequenza
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Convertitore, amplificatore e avvisatore acustico sono tutti sintonizzati sulla stessa frequenza di risonanza.
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Cosa cambia sulla macchina
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Montaggio più lungo; la corsa della pressa, l'altezza di montaggio e la distanza degli utensili devono consentire il booster.
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Documenti da richiedere
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Frequenza del Booster e disegno dell'interfaccia, oltre a una dichiarazione di ciò che lo stack a tre elementi fornisce sul pezzo.
Abbinamento del corno (sonotrodo) al resto dello stack
La tromba entra in contatto con la parte e deve essere sintonizzata sulla stessa frequenza di risonanza del convertitore e del booster mentre la sua interfaccia di montaggio e la geometria si adattano al tuo giunto. Il design del clacson è specifico dell'applicazione, quindi il file di compatibilità richiede un disegno e una valutazione dell'ampiezza per il tuo clacson, non solo un valore di frequenza.
- La frequenza del clacson è dichiarata e corrisponde alla frequenza di risonanza dello stack.
- La filettatura del perno, la superficie di accoppiamento e le parti piatte della chiave corrispondono al booster o al convertitore a cui si collega.
- Viene fornito un disegno della tromba con dimensioni e massa, in modo da poter verificare la corsa e il gioco della pressa.
- L'ampiezza che la tromba fornisce in questa specifica configurazione di stack è dichiarata per iscritto.
- Laddove viene offerta l'analisi della progettazione, richiedetela: un elenco di sonotrodi RPS-SONIC descrive la tromba come analizzata FEA, quindi richiedete il riepilogo dell'analisi e le ipotesi alla base.
- Prima di montare o smontare l'avvisatore acustico, spegnere il generatore e scollegarlo dalla fonte di alimentazione, seguendo la procedura di isolamento descritta nel manuale.
Una frequenza di risonanza, quattro elementi: la tabella decisionale sulla compatibilità
Sì, il convertitore, l'amplificatore e la tromba devono essere tutti sintonizzati sulla stessa frequenza di risonanza e il generatore deve funzionare a quella frequenza. La corrispondenza dei valori nominali è necessaria ma non sufficiente: devono corrispondere anche le interfacce elettriche e meccaniche e la richiesta di potenza e ampiezza della tromba.
Cosa deve corrispondere in uno stack di quattro elementi
| Elemento |
Funzione nello stack |
Cosa deve corrispondere |
Prova da richiedere prima dell'accettazione |
| Generatore |
Fornisce il segnale elettrico ad alta potenza alla frequenza di risonanza dello stack. |
La frequenza operativa è uguale alla risonanza dello stack; l'uscita è adatta al convertitore e alla tromba montati. |
Scheda tecnica con frequenza e potenza di uscita, descrizione del controllo di frequenza, convertitore e tromba per cui è predisposto. |
| Convertitore (trasduttore) |
Converte l'azionamento elettrico in vibrazione meccanica alla frequenza sintonizzata. |
Frequenza nominale uguale a quella del generatore e della tromba; potenza nominale compatibile con il generatore; connettore e interfaccia di montaggio identici al disegno. |
Scheda tecnica, disegno dell'interfaccia e un record di test che mostra il funzionamento con questo generatore. |
| Booster (se installato) |
Si trova tra il convertitore e la tromba ed è sintonizzato sulla stessa frequenza di risonanza. |
Frequenza, lunghezza complessiva della corsa della pressa ed entrambe le interfacce di accoppiamento. |
Disegno del booster, frequenza dichiarata e ciò che lo stack completo fornisce al pezzo in lavorazione una volta installato. |
| Avvisatore acustico (sonotrodo) |
Trasferisce la vibrazione nell'area articolare. |
Frequenza, interfaccia con il booster o il convertitore, richiesta di ampiezza rispetto alla capacità dello stack e geometria del giunto. |
Disegno della tromba, valutazione della frequenza e dell'ampiezza e un riepilogo dell'analisi del progetto dove ne viene offerto uno. |
Invia la macchina e lo stack che già possiedi, non solo una frequenza: marca e modello della macchina, dati di targa del generatore, convertitore esistente, booster e avvisatore acustico con numeri di parte e dimensioni, e disegni o fotografie di ogni interfaccia. RPS-SONIC afferma di richiedere informazioni complete sulla macchina prima di fornire un componente in modo che la parte non crei problemi di connessione e corrispondenza. Considera questo scambio come l'inizio del controllo e chiedi comunque la documentazione che ne risulta.
- Macchina: marca, modello e tipo di pressa, con disegno o fotografie dell'interfaccia di montaggio.
- Generatore: marca, modello, frequenza nominale, potenza nominale, fotografia della targhetta e tipo di connettore.
- Stack esistente: codici prodotto ed etichette per convertitore, booster e tromba, con dati di frequenza, potenza o ampiezza, dimensioni e massa.
- Interfacce: fotografie ravvicinate di prigionieri, superfici di accoppiamento, chiavi piatte, cavo e connettore.
- Applicazione: materiale e qualità della parte, progettazione del giunto, area di saldatura, disegno della parte e velocità di produzione che si desidera raggiungere.
- Cosa ti aspetti in cambio: frequenza e valutazione per elemento, disegni dell'interfaccia, una dichiarazione di quale combinazione è stata eseguita insieme e i controlli di accettazione che puoi ripetere sulla tua macchina.
Dove si ferma l'abbinamento dello stack: rumore, sicurezza e qualità della saldatura
L'abbinamento fissa la frequenza di risonanza e le interfacce; di per sé non stabilisce la qualità della saldatura, un limite sicuro di esposizione al rumore o l'ampiezza giusta per la tua parte. Queste sono domande separate a cui rispondono le vostre prove di saldatura, la vostra funzione EHS e i limiti documentati dai produttori degli elementi.
Processo prima. Metalli e materiali termoplastici sono uniti da meccanismi diversi secondo lo stesso principio di impilamento, quindi uno stack compatibile è solo il sistema di consegna per un progetto di giunzione che devi ancora dimostrare sui campioni.
Secondo il rumore. Il suono ad alta frequenza può danneggiare l'udito e le soluzioni solitamente citate sono la custodia della macchina o l'uso di protezioni per le orecchie. Poiché il pericolo comprende gli ultrasuoni presenti nell'aria, una normale lettura del rumore udibile non risolve la questione: l'Istituto nazionale statunitense per la sicurezza e la salute sul lavoro raccomanda un limite di esposizione di 85 dBA come media ponderata nel tempo di 8 ore con un tasso di cambio di 3 dBA, ma quella cifra è un punto di riferimento per il rumore udibile sul lavoro, non un limite per gli ultrasuoni. Chiedi alla tua funzione EHS un piano di misurazione e controllo che copra le frequenze prodotte dalla tua macchina.
In terzo luogo, la sicurezza energetica. Qualsiasi ispezione, pulizia o modifica dei componenti sulla pila inizia con lo spegnimento del generatore e lo scollegamento dalla fonte di alimentazione, quindi seguendo la procedura di accesso consentito del manuale.
Conclusione
Costruisci il file di accettazione prima di accettare la pila: una riga per elemento con la sua frequenza e valutazione, un disegno dell'interfaccia per ogni giunto nella pila e una dichiarazione scritta di quale combinazione è stata eseguita insieme. Quindi isolare l'alimentazione prima di qualsiasi montaggio, ricontrollare il punto di funzionamento sulla macchina e provare il giunto su campioni prima della produzione.
Domande frequenti
Queste sono le domande che gli ingegneri si pongono più spesso quando un fornitore propone generatore, convertitore, booster e avvisatore acustico come un unico stack abbinato.
Posso associare un generatore di una marca con un trasduttore di un'altra marca?
A volte una coppia del genere funziona, ma l'etichetta del marchio non è la prova. Ciò che conta è se la frequenza e la potenza nominale del convertitore rientrano in ciò che il generatore è progettato per azionare, se il connettore e l'interfaccia meccanica corrispondono e se la coppia specifica è stata documentata mentre funziona insieme. I cataloghi che raggruppano i trasduttori per famiglia di marca, con cifre come 15 kHz 2600 W o 20 kHz 2000 W, descrivono cosa viene offerto per ciascun articolo; non dimostrano che alcuna coppia di marchi incrociati sia qualificata.
Quale frequenza ultrasonica dovrei scegliere per il mio stack?
Non esiste una frequenza universalmente migliore. Le gamme industriali sono comunemente indicate a 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz e 70 kHz e lo stack deve essere costruito attorno a quello scelto. Decidilo con il tuo fornitore di avvisatore acustico e convertitore utilizzando i dati della parte e del giunto, quindi richiedi che il generatore, il convertitore, l'amplificatore e l'avvisatore acustico siano tutti specificati a quella singola frequenza.
Il principio dell'hardware è condiviso, ma il meccanismo di unione è diverso. Nei metalli la saldatura viene effettuata senza fondere il metallo base; nei materiali termoplastici il materiale assorbe l'energia e la fusione è locale in corrispondenza della giunzione. Questa differenza cambia l'attrezzatura, il design del giunto e l'ampiezza di cui hai bisogno, quindi chiedi esperienza nella tua stessa classe di materiali.
Gli operatori hanno bisogno di protezioni acustiche attorno a una pila di saldatura a ultrasuoni?
Il suono ad alta frequenza può danneggiare l'udito e le soluzioni solitamente citate sono la custodia della macchina o l'uso di protezioni per le orecchie. Poiché il pericolo comprende gli ultrasuoni trasportati dall'aria, una lettura uditiva ponderata A da sola non risponde alla domanda. Chiedi alla tua funzione EHS di misurare le frequenze prodotte dalla tua macchina e di impostare i controlli, invece di copiare un limite da un poster sul rumore.
È possibile utilizzare un booster per aumentare l'ampiezza a qualsiasi livello di cui ho bisogno?
Un booster è opzionale e, una volta installato, diventa parte dello stack risonante, quindi deve essere sintonizzato sulla stessa frequenza e le sue interfacce devono adattarsi al convertitore sopra e alla tromba sotto. Chiedi cosa fornisce lo stack completo al pezzo in lavorazione con e senza il booster e rimani entro ciò che il convertitore e il clacson sono documentati per sopportare. Se te ne serve di più, cambia anche la tromba o il convertitore.
Se tutte le parti hanno la stessa frequenza, lo stack è compatibile?
No. La stessa frequenza nominale è una condizione necessaria, non il test. Le interfacce devono accoppiarsi, il generatore deve essere in grado di pilotare il convertitore e la tromba, la richiesta di ampiezza deve rientrare nei limiti documentati dello stack e qualcuno deve essere in grado di mostrare l'esatta combinazione che funziona insieme.
