Équipement automatisé de soudure ultrasonore pour le polycarbonate/polypropylène

40Khz a automatisé des machines de soudure ultrasonore pour le polycarbonate/polypropylène

La soudure ultrasonore comporte l'utilisation de l'énergie de son de haute fréquence de ramollir ou fondre le thermoplastique au joint. Des pièces à joindre sont liées sous pression et sont alors soumises aux vibrations ultrasoniques habituellement à une fréquence de 20, 30 ou 40 kilohertz. La capacité de souder un composant avec succès est régie par la conception de l'équipement, les propriétés mécaniques du matériel à souder et la conception des composants. Puisque la soudure ultrasonore est très rapide (des temps de soudure sont typiquement moins de 1 seconde) et facilement automatisé, c'est une technique très utilisée. Afin de garantir la soudure réussie de toutes les pièces, la conception soigneuse des composants et les montages est exigée et pour cette raison la technique est plus adaptée pour la production en série. Les avantages du processus incluent : rendement énergétique, productivité élevée avec des coûts bas et facilité de production à la chaîne automatisée.
 

Paramètre :

Une machine de soudure ultrasonore comporte quatre composantes principales : une alimentation d'énergie, un convertisseur, un dispositif de modification d'amplitude (généralement appelé un propulseur) et un outil acoustique connu sous le nom de klaxon (ou sonotrode). L'alimentation d'énergie change l'électricité de canalisations à une fréquence de 50-60 hertz, en alimentation électrique à haute fréquence fonctionnant à 20, 30 ou 40 kilohertz. Cette énergie électrique est fournie au convertisseur. Dans le convertisseur, des disques du matériel piézoélectrique sont serrés entre deux sections en métal. Le convertisseur change l'énergie électrique en énergie vibratoire mécanique aux ultrasons. L'énergie vibratoire est alors transmise par le propulseur, qui augmente l'amplitude de l'onde sonore. Les ondes sonores sont alors transmises au klaxon. Le klaxon est un outil acoustique qui transfère l'énergie vibratoire directement aux pièces étant réunies, et elle applique également une pression de soudure. Les vibrations sont transmises par le morceau de travail au secteur commun. Ici l'énergie vibratoire est convertie en chaleur par le frottement - ceci alors ramollit ou fond le thermoplastique, et joint les pièces ensemble.

Être suivent les facteurs pour la considération dans le procédé de soudure ultrasonore :

Taux de chauffage
Le taux de chauffage dans la soudure ultrasonore est le résultat des effets combinés de la fréquence, de l'amplitude et de la force de bride. Dans l'équation de taux de chauffage, la force et la fréquence de bride apparaissent comme multiplicateurs. La fréquence est habituellement fixe pour une machine indiquée. Le taux de chauffage en plastique varie directement et proportionnellement à la force de bride appliquée. Quand plus de force de bride est appliquée, le taux de chauffage augmente en proportion directe avec le changement. Cependant, le taux de chauffage varie avec la place de l'amplitude – si l'amplitude est augmentée, le taux de chauffage augmente considérablement. Par conséquent, il y a des relations inversement proportionnelles entre la fréquence d'une soudeuse ultrasonique et son amplitude de sortie. Si l'amplitude disponible la plus élevée donne des résultats uniformément acceptables est employée, des dommages minimaux de partie et le longs sonotrode/vie de klaxon est habituellement souhaitable.
Matière plastique
Une considération importante dans le procédé de soudure ultrasonore est le matériel. Des matériaux plus mous ne portent pas les matériaux sains aussi bien que plus durs et exigeront de plus d'amplitude de l'outil d'obtenir une quantité utilisable d'amplitude au joint. Les matériaux avec les températures plus élevées de fonte exigeront de plus d'amplitude d'atteindre jusqu'à la température de soudure avant que le détail commun soit allé. Le choix d'une machine qui est inférieure dans la fréquence et donc plus haut dans l'amplitude est souvent recommandé avec les matériaux mous ou à hautes températures. Des matériaux plus raides peuvent être endommagés par amplitude élevée, et peuvent chauffer tellement rapidement que le processus devient incontrôlable. La soudure trop rapidement peut également avoir comme conséquence les soudures faibles.
Limites de calcul d'outil
Les lois de la physique qui régissent la conception de sonotrode/klaxon sont liées à la longueur d'onde. La plupart des facteurs qui réduisent la représentation acoustique doivent faire avec des dimensions transversales - dimensions perpendiculaires à la direction de l'amplitude. Si un outil a une plus longue longueur d'onde (fréquence inférieure), il peut avoir de plus grandes dimensions transversales. Un outil inférieur de fréquence sera plus simple et potentiellement plus durable qu'un plus haut outil de fréquence faisant la même application.
Machines
Les soudeuses à haute fréquence se trouvent typiquement de petits outils - fabrication de petites, sensibles parties avec la grande précision. Elles ont typiquement petit, glissières de lumière conduites par de petits cylindres d'air. Les soudeuses basses fréquences se trouvent typiquement de grands outils aux amplitudes élevées, faisant de plus grandes parties faites de matériaux plus mous. Elles font typiquement conduire de grandes, lourdes glissières par de plus grands cylindres d'air.

Types de jointure
De l'énergie vibratoire ultrasonique est employée dans les plusieurs des techniques distinctes d'assemblée et de finissage comme :
Soudure : Le processus de produire de la fonte sur les surfaces de contact de deux parts thermoplastiques. Quand les vibrations ultrasoniques s'arrêtent, le matériel fondu solidifie et une soudure est réalisée. La force commune résultante approche cela du matériel de parent ; avec la partie appropriée et la conception commune, les joints hermétiques sont possibles. La soudure ultrasonore permet l'assemblée rapide et propre sans utilisation des consommables.
Jalonnement : Le processus de fondre et de reformer un goujon thermoplastique pour fermer à clef mécaniquement un matériel différent en place. Les durées de cycle courtes, les assemblées serrées, le bon aspect de l'assemblage final, et l'élimination des consommables sont possibles avec cette technique.
Insertion : Inclure un composant en métal (tel qu'une insertion filetée) dans un trou préformé dans une cloison thermoplastique de haute résistance, réduit mouler les cycles et l'installation rapide sans l'habillage d'effort sont certains des avantages.
Étamper/formant : Mécaniquement le serrage d'un autre composant d'une assemblée par ultrasons en fondant et en reformant une arête de plastique ou en reformant la tuyauterie en plastique ou autre a expulsé des pièces. Les avantages de cette méthode incluent la vitesse du traitement, de moins d'habillage d'effort, du bon aspect, et de la capacité pour surmonter la mémoire matérielle.
Soudage par points : Une technique d'assemblée pour joindre deux composants thermoplastiques aux points localisés sans nécessité pour des trous préformés ou un directeur d'énergie. Le soudage par points produit une soudure structurelle forte et est particulièrement approprié aux grandes pièces, feuilles d'expulser ou a moulé thermoplastique, et des parties avec les surfaces de jointure compliquées de la géométrie et de dur-à-portée.
Fente : L'utilisation de l'énergie ultrasonique de fendre et du bord-joint les matériaux thermoplastiques a tricoté, tissee et non-tissée. Les bords doux et scellés qui ne se démêleront pas sont possibles avec cette méthode. Il n'y a aucune « perle » ou habillage d'épaisseur sur le bord de fente pour ajouter le volume aux matériaux roulés.
Cachetage de textile/film : L'utilisation de l'énergie ultrasonique de joindre les matériaux thermoplastiques minces. Les joints clairs et pression-serrés en films et les soudures ordonnées et localisées en textiles peuvent faire. La coupe et le cachetage simultanés est également possible. Un grand choix d'enclumes modelées sont disponibles pour fournir les modèles décoratifs et fonctionnels de « point ».

Fonction

1. Automatique-chasse de fréquence : système de contrôle intelligent, cheminement automatique de fréquence.

2. l'amplitude s'ajustent infiniment : l'amplitude s'ajustent infiniment, augmentation d'amplitude et diminution de 5% ;

3. protection intelligente : protection de compensation de fréquence, sortie surchargeant la protection, protection de dommages de moule ;

4. composants électriques : tous les composants pneumatiques et composants électroniques principaux de la machine sont importés d'Allemagne et du Japon ;

5. structure de fuselage : le cadre de la machine adoptent la structure métallique spéciale et fait par le traitement de usinage de commande numérique par ordinateur de fonte d'aluminium de précision, le cadre est plus précis et plus stable