Mechanizm konwersji energii zgrzewania ultradźwiękowego tworzyw sztucznych
Definicja USG:
Ultradźwięki odnoszą się do fal dźwiękowych powyżej zakresu częstotliwości, który może zaakceptować ludzki słuch.Zdolność słyszenia człowieka wynosi od 20 Hz do 20 kHz;dlatego, ogólnie rzecz biorąc, wszystkie fale dźwiękowe o częstotliwości wyższej niż 20 KHz nazywane są falami ultradźwiękowymi.Jednak w zastosowaniach przemysłowych, w celu spełnienia specjalnych wymagań procesu, częstotliwość fali dźwiękowej jest niższa niż 10 kHz (np. suszarka ultradźwiękowa), 15 kHz (np. plastikowa zgrzewarka ultradźwiękowa), są one również nazywane falami ultradźwiękowymi w przyzwyczajeniu.Górna granica częstotliwości ultradźwięków zwykle mieści się w granicach 100KHz, ale w nieniszczących systemach badań medycznych jest to również do 5000KHz.Ogólnie rzecz biorąc, przemysł zwykle wykorzystuje energię, która ma być generowana i wykorzystywana w różnych mediach do przewodzenia, a fluktuacje różnych funkcji i efektów są generowane z charakterystycznymi różnicami różnych mediów, które są zbiorczo określane jako fale ultradźwiękowe.
Zasada zgrzewania ultradźwiękowego:
Fala dźwiękowa jest przekazywana do przedmiotu obróbki plastycznej przez głowicę zgrzewającą ultradźwiękową (HORN), a wibracje wynoszą 15 ~ 30 KHZ na sekundę, a amplituda wynosi około 4 ~ 5um.Na powierzchni złącza części z tworzywa sztucznego występują drgania o wysokiej częstotliwości około 20-30um.W ten sposób maksymalna chwilowa prędkość na końcu głowicy spawalniczej narzędzia metalowego może osiągnąć 4m/s.To uderzenie o wysokiej częstotliwości działa na powierzchnię tworzywa sztucznego, a silne ciepło tarcia występuje w miejscu, w którym naprężenie jest wysokie, tak że stopione tworzywo sztuczne na powierzchni styku jest ze sobą połączone., Aby osiągnąć spawanie.
Mechanizm konwersji energii zgrzewania ultradźwiękowego:
W procesie zgrzewania ultradźwiękowego konwersja energii na złączu odnosi się głównie do konwersji energii mechanicznej ultradźwięków na energię cieplną w celu stopienia tworzywa sztucznego.Ta zmiana energii bezpośrednio wpływa na zmianę temperatury na powierzchni złącza i wpływa na jakość złącza.Ze względu na złożoność procesu zgrzewania ultradźwiękowego, badania nad procesem zgrzewania są wciąż niewystarczające, a istnieje wiele wyjaśnień dotyczących jego mechanizmu zgrzewania.
Obecnie istnieją głównie następujące dwa poglądy na mechanizm zgrzewania ultradźwiękowego zgrzewania tworzyw sztucznych:
1) Mechanizm wibracji tarcia.Uważa się, że gdy fale ultradźwiękowe działają na dwie spoiny, cząstki tworzywa sztucznego będą wzbudzane przez fale ultradźwiękowe, powodując ciągłe naprzemienne ściskanie i rozprężanie, tak że powierzchnia styku spawanego elementu będzie generować tarcie z powodu wibracji.Częstotliwość wibracji to częstotliwość fal ultradźwiękowych.W tym czasie praca mechaniczna zamieniana jest na ciepło, co powoduje podwyższenie temperatury powierzchni spoiny aż do jej stopienia, a na końcu powstaje złącze spawane.
2) Mechanizm magazynowania i konwersji energii naprężenie-odkształcenie.Uważa się, że plastik jest ciałem lepkosprężystym.Gdy propagują się w nim fale ultradźwiękowe, naprężenia i odkształcenia cząstek tworzywa sztucznego są różne, co powoduje utratę energii, która jest przekształcana w ciepło, aby stopić powierzchnię spawanego elementu, tworząc złącze.
Osoba kontaktowa: Ms. Hogo Lv
Tel: 0086-15158107730
Faks: 86-571-88635972