Како направити савршено усклађивање ултразвучне сирене и сонде

Како направити савршено усклађивање ултразвучне сирене и сонде

 1. Усклађивање принципа и дизајна ултразвучног претварача (систем ултразвучних вибрација).

Апстракт: Дизајн и прорачун ултразвучног система претварача машине за заваривање пластике и коришћење ПРО-Е тродимензионалног софтвера за цртање тродимензионалног модела, праћено фреквенцијском анализом, пружа корисну методу пројектовања система ултразвучних претварача.

Кључне речи: ултразвучни претварач, ултразвучни вибратор, ултразвучни вибратор, ултразвучни вибрациони систем

У савременом друштву различити производи од пластике продрли су у различите области свакодневног живота. Традиционална технологија обраде више не може да задовољи развојне потребе савремене индустрије пластике. Ултразвучна машина за заваривање пластике не мора да додаје лепак, пунило или растварач и не троши велику количину извора топлоте приликом заваривања пластичних производа. Има предности једноставног рада, велике брзине заваривања, високе чврстоће заваривања и високе ефикасности производње. Због тога се технологија ултразвучног заваривања све више користи. Ултразвучни системи за претварање обично укључују ултразвучне претвараче и ултразвучне рогове, који су основне компоненте за ултразвучно заваривање, а добри ултразвучни претварачи су предуслови за ултразвучно заваривање.

2.1 Дизајн ултразвучног претварача

Када ултразвучна машина за заваривање пластике ради, обрада пластичног радног предмета захтева високофреквентну уздужну вибрацију, тако да горњи и доњи калупи радног предмета вибрирају и топе горњи и доњи слој да би се добио ефекат заваривања. Дакле, тип претварача је изабран као уздужни композитни претварач, а структура је једноставна, а шематски дијаграм је приказан на Сл. 2 . Прва и последња два дела су металне покривне плоче; средина је пиезоелектрична керамичка кристална гомила, која је генерално уздужно поларизована округла рупа или округла цев, или радијално поларизована округла цев; напонски вијак затеже три дела Чврсто притиснута.

Ултразвучна сирена

Дијаграм структуре ултразвучне трубе

Ултразвучна глава за заваривање

Степенасти ултразвучни калуп

Коришћењем ПРО-Е софтвера за анализу фреквенције сирене, прво, 3Д модел сирене је нацртан ПРО-Е 3Д софтвером према величини сирене. Друго, алат за анализу фреквенције се користи за анализу фреквенције сирене. Улазна вредност ниске фреквенције је 20000 Хз, материјал је 2А01 и модул еластичности материјала је 0,7×105 МПа, што је 0,3. Након што су резултати анализе приказани на слици 4, фреквенција вибрација на излазу сирене је 20544 Хз, што се не разликује много од почетне вредности фреквенције од 20 кХз, тако да може задовољити захтеве пројектовања.

2.3 Дизајн главе за ултразвучно заваривање

Када ултразвучна машина за заваривање пластике ради, сила која делује на радни предмет од стране главе алата је око 30 до 50 Н, тако да сила није велика, а то је радно стање средње чврстоће, тако да се тврди алуминијум модела 2А01 може изабрати као материјал за производњу. . Да би глава алата правилно радила, део главе алата који је повезан са излазом трубе је усклађен. Подударање се односи на усклађивање импедансе између излаза сирене и улаза главе алата. Због тога је потребно да на резонантној фреквенцији на њиховим спојним површинама, излазна импеданса сирене буде једнака улазној импеданси главе алата. Према горе поменутим сазнањима, једнака импеданса ова два захтева само да њихове површине попречног пресека буду једнаке.

Цртеж главе за ултразвучно заваривање

Коришћењем ПРО-Е софтвера за анализу фреквенције ултразвучне главе за заваривање, прво, 3Д модел главе алата се црта помоћу ПРО-Е 3Д софтвера према величини главе за заваривање. Затим је глава алата анализирана на учесталост. Улазна вредност ниске фреквенције била је 20 кХз, материјал је био 2А01, а модул еластичности материјала је био 0,7×105 МПа, 0,3. Графикон анализе фреквенције

Ултразвучна контрола главе за заваривање

Може се видети да је мали крајњи део главе заваривачке главе такође резонантна фреквенција горњег дела слике 20021 Хз, што се не разликује много од фреквенције првог датог ултразвучног таласа од 20 кХз. Због тога дизајн главе алата може задовољити захтеве дизајна, а радно време може бити. Вибрација коју преноси претварач кроз трубу до улазног краја главе трубе резонује.

Анализа фреквенције ултразвучне главе за заваривање

Према једначини вибрација било ког променљивог попречног пресека решава се опште решење једначине вибрација под условом да су познате координате и гранични услови сваког дела вибратора, а затим се једначина фреквенције и брзина вибрације добијају око граничних услова општег решења и ултразвучног претварача. Ултразвучни претварачи су дизајнирани са низом знања о једначини расподеле напона и карактеристикама керамичког материјала са пиезоелектричним ефектом. У складу са радним стањем ултразвучне машине за заваривање пластике, одабире се тип труба; према фактору појачања амплитуде добија се однос између снаге таласа и амплитуде, површина попречног пресека хорне; опште решење према једначини брзине вибрација и сирени Погодни услови, израчунајте расподелу напона и брзине вибрација за сваки део трубе. Према фреквенцијској једначини и стању чврстоће пројектована је заваривачка глава ултразвучне машине за заваривање пластике.

Тест параметара ултразвучног претварача

Кроз низ дизајна знања и прорачуна, одређују се димензије ултразвучног претварача, сирене и главе алата, а анализа спектра се спроводи помоћу ПРО-Е софтвера како би се проверило да ли испуњава захтеве дизајна. Тако је завршен дизајн вибрационог система ултразвучне машине за заваривање пластике, који пружа корисне кораке и методе пројектовања ултразвучног вибрационог система.

2. Избор ултразвучних претварача:

Ултразвучни претварач је уређај за конверзију енергије чија је функција да претвори улазну електричну снагу у механичку снагу (тј. ултразвучне таласе), а затим је одашиље, док троши малу количину енергије (мање од 10%). Стога, проблем који треба узети у обзир када се користи ултразвучни претварач је усклађивање са улазним и излазним терминалима, праћено механичким димензијама за монтажу и спајање. На тржишту постоји много типова ултразвучних машина, а купци морају да обезбеде тачне и поуздане индикаторе како би осигурали да производи ултразвучних претварача које нуди компанија могу бити добро усклађени са ултразвучним машинама ваше компаније како би се постигле добре перформансе.

 

Ултразвучни претварач

Ултразвучни претварачи и ултразвучни вибратори треба да обрате пажњу на следеће параметре:

1 Резонантна фреквенција: ф, Јединица: КХз

Фреквенција се односи на фреквенцију мерену методом далековода помоћу генератора фреквенције, миливолтметра или сличног, или фреквенцију мерену анализатором импедансе или слично. Уопштено познат као мала фреквенција сигнала. Насупрот њој је горња фреквенција, која је стварна радна фреквенција коју мери купац када је претварач каблом повезан на напајање погона и растерећен или оптерећен. Пошто су кола за подударање купаца различита, исти претварачи се разликују по фреквенцији са различитим изворима погонске енергије. Такве фреквенције се не могу користити као основа за наруџбу.

2 Капацитет претварача: ЦТ, јединица: ПФ

Односно, слободни капацитет претварача може се мерити кондензаторским мостом на фреквенцији од 400 Хз до 1000 Хз, а може се користити и анализатор карактеристике импедансе. Да буде једноставно, мерење са општим преносивим мерачем капацитивности такође може испунити захтеве.

3 режим рада сонде

Због различитих метода обраде и захтева, режим рада претварача може се грубо поделити на континуирани рад (машина за чипке, машина за ЦД сет, машина за затварање, заваривање метала итд.) и рад импулсног типа (као што је машина за заваривање пластике). Различите методе рада Захтеви за претварач су различити. Генерално, континуирани рад скоро да нема времена паузе, али радна струја није велика, пулсни рад је испрекидан, постоји пауза, али тренутна струја је веома велика. У просеку, моћ обе државе је велика.

4 типа претварача и велике снаге

Произвођач машине може имати различите спецификације за називну снагу машине за различите намене и намене. Другим речима, исти претварач може имати различите називне снаге које се користе на различитим машинама. Да би се избегле нејасноће, купац треба да наведе структуру претварача, као што је тип колоне, тип обрнуте рогове, итд., као и пречник и број пиезоелектричних керамичких плочица.

5 Димензије за уградњу и спајање

Постоје углавном ултразвучни материјали за рогове, методе површинске обраде и облици. Ултразвучни претварач је повезан са ултразвучном сиреном, ултразвучни рог је повезан са ултразвучним калупом, а пречник, дебљина, број зареза или отвора за завртње и положај прирубнице ултразвучне рогове.