초음파 용접기의 열은 어떻게 발생합니까?

초음파 용접 기술은 경제성, 신뢰성 및 용이한 자동화 통합의 장점을 가지고 있으며 플라스틱 용접의 일반적인 기술입니다.

플라스틱과 직접 접촉하여 열을 발생시키는 기존 열원과 달리 초음파 구리 연결은 분무를 통해 열을 발생시킵니다.

1. 진폭, 주파수 및 파장

초음파 용접에서는 종파가 고주파수로 전파되어 진폭이 작은 기계적 진동이 발생합니다. 용접기의 전기 에너지는 왕복 운동을 위한 기계 에너지로 변환됩니다. 진폭, 주파수 및 파장 간의 관계와 열 생성과의 관계를 이해하려면 초음파 용접기의 주요 구성 요소를 식별해야 합니다.

초음파 용접기의 주요 구성 요소는 전원, 변환기, 진폭 변조기(진폭 변환기라고도 함) 및 용접 헤드입니다. 발전기는 전압이 120V/240V인 50-60Hz 전원 공급 장치를 전압이 1300V인 20-40khz 전원 공급 장치로 변환합니다. 이 에너지는 고주파 전류가 통과할 때 변형 변위를 생성하는 디스크 모양의 압전 세라믹을 사용하여 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 센서에 공급됩니다.

변환기는 진동을 진폭 변조기로 전달합니다. 진폭 변조기는 초음파의 진폭을 증폭하고 계속해서 용접 헤드로 전송합니다. 솔더 팁은 계속해서 초음파의 진폭을 증폭하고 부품과 접촉합니다.

The energy is transferred to the welding rod locations of the two parts of the assembly. Since the electrode is designed to be a point where energy is concentrated, friction generates heat under pressure. Heat is generated by friction between the upper and lower surfaces of the material and between the molecules within the material. The heat from the friction melts the upper and lower parts and joins them together at the welding location.

2. Know the heating rate

For the same material, three factors determine the heating rate: frequency, amplitude and welding pressure. For existing devices such as 15Khz, 20Khz, 30khz or 40Khz, the frequency is fixed. Therefore, the heating rate can usually be changed by the welding pressure. In general, the higher the pressure, the faster the heating rate. Also, you can change the amplitude, just like the pressure, the higher the amplitude, the faster the heating.

Of course, excessive pressure and amplitude can also adversely affect weld quality, such as material degradation, leaks, cracks and spills. Therefore, ultrasonic welding requires a process of process parameter optimization. After the welding process parameters are determined, the welding process can achieve stable output of high speed and high strength. This is why ultrasonic welding is widely used in mass production.

3. Time, distance, power and energy

The heat required for welding depends on the material type, weld design and equipment specifications. The traditional thermal control method is welding according to the time mode, that is, welding for a certain time, such as 0.2-1s (generally less than 1s). However, today's ultrasonic welding equipment often also allows setting and monitoring of welding distance, power and energy. Properly trained operators can also adjust parameters for consistent welding results based on actual conditions and different materials. This also greatly improves the flexibility and reliability of welding.