Информация о параметрах ультразвуковой сварки
Ультразвуковая частота.Ультразвуковые сварочные датчики предназначены для различных систем и применений, в диапазоне от 15 до 300 кГц. Большинство систем для сварки металлов работают в диапазоне от 20 до 40 кГц, наиболее распространенная частота - 20 кГц.
Амплитуда колебаний.Амплитуда вибрации сварочной головки напрямую связана с энергией, передаваемой сварному шву. Амплитуда ультразвуковой вибрации на сварных швах очень мала - 10,30 или 50 микрон, редко превышая 100 микрон (около 0,004 дюйма). В некоторых сварочных системах амплитуда является зависимой переменной; другими словами, она связана с мощностью, подаваемой в систему. В других системах амплитуда является независимой переменной, которая может быть установлена и контролироваться системой управления с обратной связью на источник питания.
Статическая сила.Когда начинается сварочная вибрация, сила, прикладываемая к заготовке со стороны сварочной головки и опоры, создает тесный контакт между противоположными поверхностями. Величина силы, в зависимости от материала и толщины, а также размера сварного шва может варьироваться от от десятков тысяч тонн до тысяч ньютонов. Например, сварной шов 40 мм2 производится из алюминия серии 6000 с усилием 1500 Н, а сварка 10 мм2 выполняется на мягком медном листе толщиной 0,5 мм. толщиной может потребоваться всего 400н.
Электричество, энергия и время. Хотя отдельные параметры сварки, мощность, энергия и время являются лучшими проверками, они тесно связаны. При пайке напряжение и ток от источника питания будут вызывать поток энергии на преобразователь во время цикла сварки. .Подводимая энергия - это область под кривой мощности сварки. Большинство источников сварочного тока рассчитаны на максимальную мощность, которую они могут обеспечить, в диапазоне от нескольких сотен ватт до нескольких киловатт. Время сварки в большинстве случаев составляет менее одной секунды. с постоянной выходной мощностью, сварка в течение 0,4 секунды сварочным аппаратом мощностью 2 кВт будет производить 800 джоулей энергии.
Материалы.Сюда входит широкий круг вопросов и параметров, связанных с ультразвуковой сваркой металлов. Во-первых, это сочетание материалов или материалов. Комбинация большинства материалов и материалов считается в определенной степени пригодными для пайки, хотя конкретные параметры сварки и рабочие характеристики, как правило, являются Свойства материалов, включая модуль, предел текучести и твердость, являются важным фактором.
Вообще говоря, мягкие сплавы, такие как алюминий, медь, никель, магний, золото, серебро и платина, легче всего свариваются ультразвуковыми волнами. Твердые сплавы, такие как титан, железо и сталь, а также авиационные сплавы на основе никеля и тугоплавкие металлы (молибден). и вольфрам) сложнее.
Другим параметром являются характеристики поверхности материала, включая обработку поверхности, оксид, покрытие и загрязнения.
Геометрия.Форма свариваемых деталей играет важную роль, ведущим фактором является толщина деталей. В целом, тонкие детали имеют больше шансов на успешную ультразвуковую сварку. Увеличение толщины деталей, особенно части контактной сварки. Головка требует большей площади сварочной головки, большей статической силы и большего сварочного усилия. Максимальная доступная толщина будет зависеть от доступной мощности материала и источника сварочного тока.
Инструмент.Инструмент состоит из ультразвуковой / сварочной головки и наковальни, которые используются для поддержки компонентов и передачи ультразвуковой энергии и статики. В большинстве случаев всплывающие подсказки превращаются в законченный компонент сонотрода, но в некоторых случаях используется съемная подсказка. иметь канавки и канавки или другую шероховатость поверхности для улучшения крепления заготовки.
Сварочная головка и контактная поверхность опоры обычно плоские, а сварочная головка имеет слегка выпуклую кривизну для изменения контактного напряжения.