Warum Ultraschall-Kunststoffmontageverfahren wählen ?
Die Ultraschallmontage ist eine äußerst kostengünstige und beliebte Technik, deren Vorteile die Geschwindigkeit (die meisten Schweißnähte dauern weniger als eine Sekunde), keine Verbrauchsmaterialien, minimale oder keine Einrichtungszeit, niedrige Investitionskosten und eine einfache Integration in die Automatisierung umfassen.
Es verwendet eine Reihe von Komponenten - Stromversorgung, Wandler, Booster, Hupe (oder Stack) und Aktuator -, um den Teilen mechanische Vibration und Kraft zu verleihen. Dies erzeugt Wärme an der Grenzfläche der zusammenpassenden Teile, schmilzt den Kunststoff und schafft eine starke Bindung.
In diesen Systemen erzeugen Stromversorgung, Wandler, Booster und Hupe zusammen mechanische Schwingungen. Das Netzteil verwendet die normale Netzspannung und wandelt sie in eine Betriebsfrequenz um (in dieser Abbildung - 20 kHz). Die Frequenzen für die Stromversorgung sind festgelegt, liegen jedoch zwischen 15 und 70 kHz. Die häufigsten Frequenzen sind: 20, 30 und 40 kHz.
Diese elektrische Energie wird über ein Hochfrequenzkabel zum Konverter gesendet. Der Wandler verwendet piezoelektrische Keramik, um die elektrische Energie in mechanische Schwingungen mit der Betriebsfrequenz der Stromversorgung umzuwandeln. Diese mechanische Vibration wird je nach Konfiguration von Booster und Hupe entweder erhöht oder verringert. Das richtige Maß an mechanischer Vibration, bekannt als Amplitude, wird typischerweise von einem Anwendungstechniker bestimmt und basiert auf den zu schweißenden Materialien.
In einem typischen Banksystem können die Aktuatorbasis und die Säule entfernt werden, was eine hervorragende Konfiguration für die Integration in die Automatisierung ergibt. Der Aktuator wird verwendet, um den Konverter, den Verstärker und die Hupe an die zu schweißenden Teile zu liefern und eine Kraft auszuüben. Die Schweißkräfte können zwischen 50 und 750 lb liegen. Der Aktuator kann auch andere Komponenten aufweisen, wie z. B. einen linearen Encoder zum Messen von Schweißabständen.
Die Einschränkungen dieses Prozesses ergeben sich hauptsächlich aus den zu schweißenden Materialien und der Größe der Teile. Mit einem einfach zu schweißenden Material wie ABS kann ein Teil bis zu 10 x 10 Zoll mit einem 15-kHz-Schweißgerät geschweißt werden. Für ein schwieriger zu schweißendes Material wie Nylon kann ein Teil mit einem Quadrat von etwa 3,5 Zoll oder einem Durchmesser von 3,5 Zoll verwendet werden. wäre die größte, die geschweißt werden könnte. Tiefe Konturen oder Reliefs im Horn können ebenfalls die Reichweite einschränken.
