Peralatan Pengelasan Ultrasonik Otomatis Untuk Polycarbonate / Polypropylene

40KHz mesin las ultrasonik otomatis untuk polycarbonate / polypropylene

Pengelasan ultrasonik melibatkan penggunaan energi suara frekuensi tinggi untuk melunakkan atau melelehkan termoplastik pada sambungan. Bagian yang akan disatukan ditahan bersama di bawah tekanan dan kemudian mengalami getaran ultrasonik biasanya pada frekuensi 20, 30 atau 40 kHz. Kemampuan untuk mengelas komponen dengan sukses diatur oleh desain peralatan, sifat mekanik material yang akan dilas dan desain komponen. Karena pengelasan ultrasonik sangat cepat (waktu pengelasan biasanya kurang dari 1 detik) dan mudah otomatis, itu adalah teknik yang banyak digunakan. Untuk menjamin keberhasilan pengelasan bagian mana pun, desain komponen dan perlengkapan yang cermat diperlukan dan untuk alasan ini teknik ini paling cocok untuk produksi massal. Manfaat dari proses ini meliputi: efisiensi energi, produktivitas tinggi dengan biaya rendah dan kemudahan produksi jalur perakitan otomatis.

Parameter:

Mesin las ultrasonik terdiri dari empat komponen utama: catu daya, konverter, perangkat pengubah amplitudo (biasanya disebut Booster) dan alat akustik yang dikenal sebagai klakson (atau sonotrode). Catu daya mengubah listrik utama pada frekuensi 50-60 Hz, menjadi catu daya frekuensi tinggi yang beroperasi pada 20, 30 atau 40 kHz. Energi listrik ini disuplai ke konverter. Di dalam konverter, cakram bahan piezoelektrik terjepit di antara dua bagian logam. Konverter mengubah energi listrik menjadi energi getaran mekanis pada frekuensi ultrasonik. Energi getaran kemudian ditransmisikan melalui booster, yang meningkatkan amplitudo gelombang suara. Gelombang suara kemudian ditransmisikan ke klakson. Klakson adalah alat akustik yang mentransfer energi getaran langsung ke bagian yang dirakit, dan juga menggunakan tekanan pengelasan. Getaran ditransmisikan melalui benda kerja ke area sendi. Di sini energi getaran diubah menjadi panas melalui gesekan - ini kemudian melunakkan atau melelehkan termoplastik, dan menyatukan bagian-bagiannya.

Berikut ini adalah faktor yang perlu dipertimbangkan dalam proses pengelasan ultrasonik:

Tingkat pemanasan
Tingkat pemanasan dalam pengelasan ultrasonik adalah hasil dari efek gabungan dari frekuensi, amplitudo dan gaya penjepit. Dalam persamaan laju pemanasan, gaya penjepit dan frekuensi muncul sebagai pengganda. Frekuensi biasanya diperbaiki untuk mesin yang diberikan. Laju pemanasan dalam plastik bervariasi secara langsung dan sebanding dengan gaya penjepit yang diterapkan. Ketika lebih banyak gaya penjepit diterapkan, laju pemanasan meningkat dalam proporsi langsung ke perubahan. Namun, laju pemanasan bervariasi dengan kuadrat amplitudo - jika amplitudo meningkat, laju pemanasan meningkat secara dramatis. Oleh karena itu, ada hubungan proporsional terbalik antara frekuensi tukang las ultrasonik dan amplitudo outputnya. Jika amplitudo tertinggi yang tersedia menghasilkan hasil yang dapat diterima secara konsisten digunakan, kerusakan bagian minimal dan umur panjang sonotrode / tanduk biasanya diinginkan.
Bahan Plastik
Pertimbangan penting dalam proses pengelasan ultrasonik adalah material. Bahan yang lebih lembut tidak membawa suara serta bahan yang lebih keras dan akan membutuhkan lebih banyak amplitudo dari alat untuk mendapatkan jumlah amplitudo yang dapat digunakan ke sambungan. Bahan dengan suhu leleh yang lebih tinggi akan membutuhkan lebih banyak amplitudo untuk mencapai suhu pengelasan sebelum detail sambungan hilang. Memilih mesin yang frekuensinya lebih rendah dan karenanya memiliki amplitudo yang lebih tinggi sering disarankan dengan bahan yang lunak atau bersuhu tinggi. Bahan yang lebih kaku dapat rusak oleh amplitudo tinggi, dan dapat memanas dengan cepat sehingga proses menjadi tidak terkendali. Pengelasan yang terlalu cepat juga dapat menyebabkan lasan lemah.
Keterbatasan Desain Alat
Hukum fisika yang mengatur desain sonotrode / tanduk terkait dengan panjang gelombang. Sebagian besar faktor yang mengurangi kinerja akustik berkaitan dengan dimensi transversal - dimensi tegak lurus terhadap arah amplitudo. Jika suatu alat memiliki panjang gelombang lebih panjang (frekuensi lebih rendah), ia dapat memiliki dimensi melintang yang lebih besar. Alat frekuensi yang lebih rendah akan lebih sederhana dan berpotensi lebih tahan lama daripada alat frekuensi yang lebih tinggi melakukan aplikasi yang sama.
Mesin
Tukang las frekuensi tinggi biasanya menjalankan alat kecil - membuat bagian kecil yang halus dengan presisi tinggi. Mereka biasanya memiliki slide cahaya kecil yang digerakkan oleh silinder udara kecil. Tukang las frekuensi rendah biasanya menjalankan alat besar dengan amplitudo tinggi, membuat bagian yang lebih besar terbuat dari bahan yang lebih lembut. Mereka biasanya memiliki slide besar dan berat yang digerakkan oleh silinder udara yang lebih besar.

Jenis bergabung
Energi getaran ultrasonik digunakan dalam beberapa teknik perakitan dan penyelesaian yang berbeda seperti:
Pengelasan: Proses menghasilkan lelehan pada permukaan kawin dari dua bagian termoplastik. Ketika getaran ultrasonik berhenti, materi cair membeku dan lasan tercapai. Kekuatan sambungan yang dihasilkan mendekati bahan induk; dengan desain bagian dan sambungan yang tepat, segel kedap udara dimungkinkan. Pengelasan ultrasonik memungkinkan perakitan yang cepat dan bersih tanpa menggunakan bahan habis pakai.
Staking: Proses peleburan dan pembentukan kembali stud termoplastik untuk mengunci material yang berbeda secara mekanis di tempatnya. Waktu siklus yang singkat, rakitan yang rapat, penampilan yang baik pada rakitan akhir, dan penghapusan bahan habis pakai dimungkinkan dengan teknik ini.
Memasukkan: Memasukkan komponen logam (seperti sisipan berulir) ke dalam lubang yang sudah ada sebelumnya di bagian termoplastik. Kekuatan tinggi, siklus cetakan berkurang dan instalasi cepat tanpa penumpukan tegangan adalah beberapa keuntungannya.
Swaging / Forming: Secara mekanis menangkap komponen lain dari rakitan dengan melelehkan secara ultrasonik dan membentuk punggungan plastik atau membentuk kembali tabung plastik atau bagian yang diekstrusi lainnya. Keuntungan dari metode ini termasuk kecepatan pemrosesan, lebih sedikit stres yang menumpuk, penampilan yang baik, dan kemampuan untuk mengatasi memori material.
Spot Welding: Teknik perakitan untuk menggabungkan dua komponen termoplastik pada titik-titik yang terlokalisasi tanpa perlu lubang yang sudah terbentuk sebelumnya atau direktur energi. Spot welding menghasilkan lasan struktural yang kuat dan sangat cocok untuk bagian besar, lembaran termoplastik ekstrusi atau cor, dan bagian dengan geometri yang rumit dan permukaan sambungan yang sulit dijangkau.
Slitting: Penggunaan energi ultrasonik untuk memotong dan menyegel tepi-rajutan, bahan tenunan dan non-anyaman. Tepi yang halus dan tertutup yang tidak akan terurai dimungkinkan dengan metode ini. Tidak ada "manik" atau penumpukan ketebalan pada tepi celah untuk menambahkan bulk ke bahan digulung.
Tekstil / Film Sealing: Penggunaan energi ultrasonik untuk bergabung dengan bahan-bahan termoplastik yang tipis. Segel yang bening dan ketat dalam film dan lasan yang rapi dan terlokalisasi dalam tekstil dapat dilakukan. Pemotongan dan penyegelan secara simultan juga dimungkinkan. Berbagai landasan berpola tersedia untuk menyediakan pola "menjahit" yang dekoratif dan fungsional.

Fungsi

1. Pencarian frekuensi otomatis: sistem kontrol cerdas, pelacakan frekuensi otomatis.

2. amplitudo sesuaikan Tak Terbatas: amplitudo tak terhingga, amplitudo bertambah dan berkurang 5%;

3. perlindungan cerdas: perlindungan offset frekuensi, perlindungan kelebihan beban keluaran, perlindungan kerusakan cetakan;

4. komponen listrik: semua komponen pneumatik dan komponen elektronik utama mesin diimpor dari Jerman dan Jepang;

5. struktur badan pesawat: bingkai mesin mengadopsi struktur baja khusus dan dibuat oleh presisi casting aluminium mesin CNC, frame lebih tepat dan lebih stabil