Ultrasonik payvandlash jarayoni parametrlari
Ultratovushli payvandlashning asosiy jarayon parametrlari quyidagilardir: amplituda, payvandlash vaqti, bosimni ushlab turish vaqti, payvandlash bosimi, chastota va boshqalar. Eng yaxshi payvandlash texnik xususiyatlari payvandlanadigan qismlarga va ishlatilgan payvandlash uskunalariga bog'liq. Payvandlash parametrlarini sozlash qismning kattaligi va qattiqligiga, ayniqsa payvandlash boshi bilan payvandlash paychalarining aloqa nuqtasi orasidagi masofaga bog'liq. Payvandlash qobiliyati plastmassaning ultratovush tebranishlarini o'tkazish qobiliyati bilan cheklangan (va uning qismlari buzilmaydi).
1. Chastotani
Odatda ultratovush chastotalari 20, 30 va 40 kHz, yarim kristalli plastmassalar uchun esa 15 kHz. 20 kHz - bu eng ko'p ishlatiladigan ultratovush chastotasi, chunki bu chastotada termoplastiklarni eritish uchun zarur bo'lgan amplituda va quvvatni olish oson, ammo boshqarish qiyin bo'lgan ko'plab mexanik tebranishlarni keltirib chiqarishi mumkin va asbob juda katta bo'ladi. Kamroq tebranish hosil qiladigan yuqori chastotani (40 kHz) bajarish mumkin va odatda muhandislik plastmassalari va temir polimerlarni payvandlash uchun ishlatiladi. Yuqori chastotali payvandlash uskunalarining afzalliklariga quyidagilar kiradi: past shovqin, kichik qism kattaligi, kuchaytirilgan qism himoyasi (tsikl stresining pasayishi va qo'shma interfeysning tashqi maydonining tanlanmagan isishi tufayli), mexanik energiyani boshqarishni yaxshilaydi, payvandlash bosimini pasaytiradi. va ishlov berish tezligi tezroq. Kamchilik shundaki, qismlarning kichik o'lchamlari, quvvatning pasayishi va amplitudaning pasayishi sababli uzoqdan payvandlashni amalga oshirish qiyin. Yuqori chastotali ultratovushli payvandlash mashinalari odatda kichik aniqlikdagi qismlarni (masalan, elektr kalitlari) va materialning kamroq tanazzulini talab qiladigan qismlarni payvandlashda ishlatiladi. 15 kHz chastotali payvandchi ko'pgina termoplastikalarni tezda payvandlashi mumkin va aksariyat hollarda materialning tanazzulga uchrashi 20 kHz chastotali payvandchiga o'xshamaydi. 20 kHz chastotada payvandlash qiyin bo'lgan qismlarni (ayniqsa, yuqori mahsuldor kauchuk va plastmassa texnologiyasi va jihozlaridan tayyorlangan qismlarni) 15 kHz samaradorlikda payvandlash mumkin. Pastroq chastotalarda payvandlash boshining rezonans uzunligi uzoqroq bo'ladi va uni har qanday o'lchamda kattalashtirish mumkin. 15 kHz dan foydalanishning yana bir muhim afzalligi shundaki, u yuqori chastotalarni taqqoslaganda, ultratovush to'lqinlarining plastiklarda susayishini pasaytirishi mumkin, shunda yumshoq plastiklarni payvandlash mumkin va uzoqroq masofadagi masofaga erishish mumkin.
2. Kadrlar
Payvandlashning muvaffaqiyati payvandlash boshi uchining to'g'ri amplitudasiga bog'liq. Barcha shox / payvandlash boshlari kombinatsiyasi uchun amplituda aniqlanadi. Tegishli eritish darajasini olish uchun payvandlanadigan materialga ko'ra amplituda tanlang. Umuman aytganda, yarim kristalli plastmassalar kristal bo'lmagan plastmassalarga qaraganda ko'proq energiya talab qiladi va shuning uchun katta amplituda talab qilinadi. Zamonaviy ultratovushli payvandlash mashinalarida jarayonni boshqarish gradalashga imkon beradi. Eritishni boshlash uchun yuqori amplituda, past amplituda esa eritilgan materialning yopishqoqligini boshqarish uchun ishlatiladi. O'sish kesma qo'shma dizayni qismlarini payvandlash sifatini yaxshilaydi. Tugma bo'g'inlari uchun amplituda kattalashgan sari payvandlash sifati yaxshilanadi va payvandlash vaqti kamayadi. Ultratovushli payvandlash uchun energiya yo'naltiruvchi tayoqchadan foydalanganda o'rtacha issiqlik yo'qotish darajasi (Qavg) materialning kompozitsion yo'qotish moduliga (Eʺ), chastotaga (ω) va ta'sirchan shtammga (-0) bog'liq: Qavg=-02Eʺ / 2
Termoplastiklarning kompozitsion yo'qotish moduli harorat bilan chambarchas bog'liq. Erish nuqtasiga yoki oynaga o'tish haroratiga yetganda, yo'qotish moduli kuchayadi va ko'proq energiya issiqlikka aylanadi. Isitish boshlangandan so'ng, payvandlash interfeysining harorati keskin ko'tariladi (1000 ° C / s gacha). Amaldagi kuchlanish payvandlangan bo'g'inning amplitudasi bilan mutanosibdir, shuning uchun payvandlangan interfeysning isishi amplitudani o'zgartirish orqali boshqarilishi mumkin. Amplituda - bu termoplastik ekstruziya oqimini boshqarish uchun muhim parametr. Amplituda katta bo'lganda, payvandlash interfeysining qizdirish tezligi oshadi, harorat ko'tariladi va eritilgan materialning oqimi tezlashadi, bu molekulyar yo'nalishni ko'payishiga, chaqnashning ko'payishiga va payvandlash kuchining pasayishiga olib keladi. Eritishni boshlash uchun yuqori amplituda zarur. Juda past amplituda eritmaning notekis erishi va barvaqt qotishiga olib keladi. Amplitudasi oshganda, termoplastik material tebranish energiyasini ko'proq iste'mol qiladi va payvandlanadigan qismlar katta stressga olib keladi. Payvand choki davomida amplituda doimiy bo'lib qolganda, odatda payvandlanadigan qismlarga haddan ziyod zarar etkazmaydigan eng yuqori amplituda ishlatiladi. Polietilen va polipropilen kabi kristalli plastmassalar uchun amplituda ta'sir ABS va polistirol kabi amorf plastiklarga qaraganda ancha katta. Buning sababi kristalli plastmassani eritish va payvandlash ko'proq energiya talab qilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Amplitudani mexanik (shoxni yoki payvandlash boshini almashtirish orqali) yoki elektr bilan (transduserga etkazib beriladigan kuchlanishni o'zgartirish orqali) sozlash mumkin. Aslida mexanik usullar kattaroq sozlash uchun, elektr usullari esa nozik sozlash uchun ishlatiladi. Yuqori erish nuqtasi materiallari, uzoqdan payvandlash va yarim kristalli plastmassalar odatda amorf plastmassalardan va yaqin atrofdagi payvandlashdan kattaroq amplituda talab qiladi. Amorf plastmassalarning odatdagi umumiy amplituda diapazoni 30-100 mkm, kristalli plastmassalarning odatdagi umumiy amplituda diapazoni esa 60-125 mkm. Amplitudani taqsimlash yaxshi eritma oqimiga va doimiy ravishda yuqori darajaga erishishi mumkin, amplituda profil yaxshi eritma oqimiga va yuqori darajada payvandlash quvvatiga ega bo'lishi mumkin. Birgalikda amplituda va kuch darajasi uchun eritishni boshlash uchun kattaroq amplituda va kuchdan foydalaning, so'ngra payvandlash chizig'i bo'ylab molekulyar yo'nalishni kamaytirish uchun amplituda va kuchni kamaytiring.
3. Payvandlash vaqti
Payvandlash vaqti tebranish qo'llaniladigan vaqt. Har bir dastur uchun mos payvandlash vaqtini aniqlash uchun tajriba qiling. Payvandlash vaqtini ko'paytirish optimal vaqtga yetguncha payvandlash quvvatini oshiradi. Payvandlash vaqtining yanada ko'payishi payvandlash quvvati pasayishiga yoki kuchning ozgina oshishiga olib keladi, shu bilan birga payvandlash burralarini ko'paytiradi va qismning chuqurlashish imkoniyatini oshiradi. Haddan tashqari payvandlashdan saqlanish juda muhim, chunki u qirqilishi kerak bo'lgan haddan tashqari chirog'ni hosil qiladi, bu esa payvandlash sifatini pasaytiradi va muhrlanishi kerak bo'lgan qismlarning oqishini keltirib chiqaradi. Payvandlash boshi sirtni qirib tashlashi mumkin. Uzunroq payvandlash vaqtlari uchun eritish va sinish qo'shma joydan uzoqroq qismlarda, ayniqsa teshiklarda, payvandlash joylarida va kalıplanmış qismlarning o'tkir burchaklarida ham bo'lishi mumkin.
4. Vaqtni ushlab turish
Tutish vaqti payvandlashdan keyin tebranish bosimisiz qismlarni birlashtirish va qotish uchun nominal vaqtni anglatadi. Ko'pgina hollarda, bu parametr juda muhim parametr emas. Agar ichki yukni payvandlanadigan qismni qismlarga ajratish oson bo'lmasa (masalan, payvandlashdan oldin siqilgan spiral kamon kabi), odatda 0,3 ~ 0,5 s etarli bo'ladi.
5. Bosim
Payvandlash bosimi payvandlash boshi va uning qismi orasidagi bog'lanish uchun zarur bo'lgan statik quvvatni ta'minlaydi, shuning uchun tebranish qismga uzatilishi mumkin. Payvandlash davrining bosimni ushlab turish bosqichida, bo'g'imdagi eritilgan material qotganda, xuddi shu statik yuk qismlarning ajralmas ulanishini ta'minlashi mumkin. Optimal bosimni aniqlash yaxshi payvandlash uchun zarurdir. Agar bosim juda past bo'lsa, u energiya o'tkazishda zaif yoki etarli bo'lmagan eritma oqimiga olib keladi, natijada keraksiz uzoq payvandlash davrlari paydo bo'ladi. Payvandlash bosimini oshirish bir xil siljishga erishish uchun zarur bo'lgan payvandlash vaqtini qisqartiradi. Agar bosim juda yuqori bo'lsa, u oqim yo'nalishi bo'yicha molekulyar yo'nalishni keltirib chiqaradi va payvandlash kuchini pasaytiradi, bu qismning chuqurlashishiga olib kelishi mumkin. Haddan tashqari holatlarda, agar bosim payvandlash boshining oxiriga nisbatan juda yuqori bo'lsa, u payvandlash boshini ortiqcha yuklaydi va to'xtashi mumkin. Ultratovushli payvandlashda yuqori amplituda past bosim, past amplituda esa yuqori bosim talab qilinadi. Amplitudaning oshishi bilan qabul qilinadigan bosim diapazoni torayib boradi. Shuning uchun yuqori amplituda eng muhim narsa eng yaxshi bosimni topishdir. Ko'pincha ultratovushli payvandlash doimiy bosim yoki doimiy kuch ostida amalga oshiriladi. Ba'zi bir uskunalar uchun siz tsikl davomida kuchni o'zgartirishingiz mumkin, ya'ni kuch profilini tahlil qilishingiz va ultratovush energiyasini qismga qo'llash paytida payvandlash kuchini kamaytirishingiz mumkin. Payvand chokining oxirida pasaytirilgan payvandlash bosimi yoki kuchi bo'g'imdan chiqarilgan material miqdorini kamaytiradi, molekulalar orasidagi diffuziya vaqtini uzaytiradi, molekulyar yo'nalishni pasaytiradi va payvandlash quvvatini oshiradi. Poliamidga o'xshash eritmaning yopishqoqligi past bo'lgan materiallar uchun bu payvandlash kuchini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
6. Payvandlash usuli
Vaqtni payvandlash ochiq halqa jarayoni deb ataladi. Payvandlash boshi tushirilguncha va unga tegmasdan oldin payvandlanadigan qismlar dastgohda yig'iladi. Keyin ultratovush qismi doimiy ravishda, odatda 0,2 dan 1 s gacha ishlaydi. Ushbu jarayon davomida payvandlash muvaffaqiyatli amalga oshirilmadi. Belgilangan payvandlash vaqti birikma ustida aniq bir miqdordagi energiyani harakatga keltiradi va natijada boshqarilishi mumkin bo'lgan eritishga olib keladi degan taxminga ko'ra, muvaffaqiyatli payvandlash ideal holat hisoblanadi. Darhaqiqat, amplitudani bir tsikldan ikkinchisiga ushlab turish orqali yutilgan quvvat bir xil emas. Bu bir necha omillarga bog'liq (masalan, ikki qism orasidagi moslik). Energiya kuchga va vaqtga qarab o'zgarib turishi va vaqt belgilanishi sababli, qo'llaniladigan energiya bir qismdan boshqasiga o'zgaradi. Qat'iylik muhim bo'lgan ommaviy ishlab chiqarish uchun bu aniq nomaqbul. Energiya bilan payvandlash - bu teskari aloqa nazorati bilan yopiq pastadir jarayoni. Ultrasonik mashina dasturi so'rilgan quvvatni o'lchaydi va bo'g'inlarga kerakli energiya kirishini etkazib berish uchun ishlov berish vaqtini sozlaydi. Ushbu jarayonning taxmin qilishicha, har bir payvandlashda iste'mol qilinadigan energiya bir xil bo'lsa, har bir ulanishda eritilgan material miqdori bir xil bo'ladi. Shu bilan birga, haqiqiy vaziyat shundan iboratki, payvandlash to'plamida, ayniqsa, payvandlash boshi va uning qismi orasidagi interfeysda energiya yo'qotilishi mavjud. Natijada, ba'zi qismlar boshqalarga qaraganda ko'proq energiya olishlari mumkin, bu esa payvandlash quvvati mos kelmasligi mumkin. Masofadan payvandlash qismlarni ma'lum bir payvandlash chuqurligida birlashtirishga imkon beradi. Ushbu ishlash tartibi vaqtga, so'rilgan energiya yoki quvvatga bog'liq emas va shakllangan qismdagi har qanday o'lchovli og'ishlarni qoplashi mumkin va shu bilan har safar bo'g'in ichida bir xil miqdordagi plastmassa eritilishini ta'minlashi mumkin. Sifatni nazorat qilish uchun chokni hosil qilish uchun sarflanadigan energiya yoki vaqt uchun cheklov belgilanishi mumkin.
