Automatisierte Ultraschallschweißens-Ausrüstung für Polycarbonat/Polypropylen

40Khz automatisierte Ultraschallschweißgeräte für Polycarbonat/Polypropylen

Ultraschallschweißen bezieht den Gebrauch von Hochfrequenztonenergie mit ein, das thermoplastische am Gelenk zu erweichen oder zu schmelzen. Die verbunden zu werden Teile werden unter Druck zusammengehalten und werden dann Ultraschallerschütterungen normalerweise bei einer Frequenz von 20, 30 oder 40 kHz unterworfen. Die Fähigkeit, eine Komponente zu schweißen erfolgreich wird durch den Entwurf der Ausrüstung, die mechanischen Eigenschaften des geschweißt zu werden geregelt Materials, und den Entwurf der Komponenten. Da Ultraschallschweißen (Schweißungszeiten sind gewöhnlich kleiner als 1 zweites) und leicht automatisiert sehr schnell ist, es eine weit verbreitete Technik ist. Um dem erfolgreichen Schweißen aller möglicher Teile zu garantieren, wird vorsichtiger Entwurf von Komponenten und Befestigungen angefordert und aus diesem Grund ist die Technik für Massenproduktion bestgeeignet. Nutzen des Prozesses umfasst: Energieeffizienz, hohe Produktivität mit niedrigen Kosten und Leichtigkeit der automatisierten Fließbandproduktion.
 

Parameter:

Ein Ultraschallschweißgerät enthält vier Hauptkomponenten: eine Stromversorgung, ein Konverter, ein Abänderungsgerät des Umfanges (allgemein genannt einen Verstärker) und ein akustisches Werkzeug bekannt als das Horn (oder sonotrode). Die Stromversorgung ändert Hauptleitungsstrom bei einer Frequenz von 50-60 Hz, in eine Hochfrequenzstromversorgung, die bei 20, 30 oder 40 kHz funktioniert. Diese elektrische Energie wird an den Konverter geliefert. Innerhalb des Konverters werden Disketten des piezoelektrischen Materials zwischen zwei Metallabschnitten eingeschoben. Der Konverter ändert die elektrische Energie in mechanische Vibrationsenergie bei Ultraschallfrequenzen. Die Vibrationsenergie wird dann durch den Verstärker übertragen, der den Umfang der Schallwelle erhöht. Die Schallwellen werden dann dem Horn übermittelt. Das Horn ist ein akustisches Werkzeug, das die Vibrationsenergie direkt auf die Teile überträgt, die zusammengebaut werden, und sie wendet auch einen Schweißensdruck an. Die Erschütterungen werden durch das Werkstück dem gemeinsamen Bereich übermittelt. Hier wird die Vibrationsenergie in Hitze durch Reibung umgewandelt - diese dann erweicht oder schmilzt das thermoplastische und schließt sich den Teilen zusammen an.

Das Folgen sind die Faktoren für Erwägung im Ultraschallschweißverfahren:

Heizquote
Die Heizquote im Ultraschallschweißen ist das Ergebnis der Interaktionen der Frequenz, des Umfanges und der Klammernkraft. In der Heizquotegleichung erscheinen Klammernkraft und -frequenz als Multiplikatoren. Frequenz ist normalerweise für eine gegebene Maschine örtlich festgelegt. Die Heizquote im Plastik schwankt direkt und im Verhältnis zu der aufgewendeten Klammernkraft. Wenn mehr Klammernkraft angewandt ist, erhöht sich die Heizquote direkt proportional zu der Änderung. Jedoch schwankt die Heizquote mit dem Quadrat des Umfanges – wenn der Umfang erhöht wird, erhöht sich Heizquote drastisch. Folglich, gibt es ein umgekehrt proportionales Verhältnis zwischen der Frequenz eines Ultraschallschweißers und seinem Ertragumfang. Wenn der größte verfügbare Umfang durchweg annehmbare Ergebnisse wird verwendet, minimaler Teilschaden erbringt und langes sonotrode/Hornleben normalerweise wünschenswert ist.
Plastik
Eine wichtige Überlegung im Ultraschallschweißverfahren ist das Material. Weichere Materialien tragen nicht die soliden sowie härteren Materialien und werden mehr Umfang vom Werkzeug erfordern, eine verwendbare Menge Umfang an das Gelenk zu gelangen. Materialien mit höheren Schmelztemperaturen erfordern mehr Umfang, bis zur Schweißungstemperatur zu erreichen, bevor das gemeinsame Detail gegangen wird. Eine Maschine zu wählen, die in der Frequenz und deshalb höher im Umfang niedriger ist, ist häufig mit Weiche oder Hochtemperaturwerkstoffen ratsam. Steifere Materialien werden geschädigt möglicherweise durch großen Umfang und erhitzen möglicherweise so schnell, dass der Prozess unkontrollierbar wird. Das Schweißen zu schnell kann schwache Schweißungen auch ergeben.
Werkzeug-Entwurfs-Beschränkungen
Die Gesetze von Physik, die sonotrode/Hornentwurf regeln, hängen mit Wellenlänge zusammen. Die meisten Faktoren, die akustische Leistung verringern, beziehen Quermaßen mit ein - die Maße, die zur Richtung des Umfanges senkrecht sind. Wenn ein Werkzeug eine längere Wellenlänge (niedrigere Frequenz) hat, kann es größere Quermaße haben. Ein unteres Frequenzwerkzeug ist einfacher und möglicherweise dauerhafter als ein höheres Frequenzwerkzeug, welches die gleiche Anwendung tut.
Maschinen
Hochfrequenzschweißer lassen gewöhnlich kleine Werkzeuge laufen - machend klein, Präzisionsteile mit großer Präzision. Sie haben gewöhnlich kleines, die Lichtdias, die durch kleine Luftzylinder angetrieben sind. Niederfrequenzschweißer lassen gewöhnlich große Werkzeuge an den großen Umfängen laufen und machen die größeren Teile, die von den weicheren Materialien gemacht werden. Sie lassen gewöhnlich die großen, schweren Dias durch größere Luftzylinder angetrieben.

Arten der Verbindung
Ultraschallvibrationsenergie wird in einigen eindeutige Versammlungs- und Vollendentechniken wie verwendet:
Schweißen: Der Prozess der Erzeugung der Schmelze an den Berührungsflächen im Werkzeug von zwei thermoplastischen Teilen. Wenn Ultraschallerschütterungen stoppen, verfestigt sich das flüssige Material und eine Schweißung wird erzielt. Die resultierende gemeinsame Stärke nähert sich der des Grundwerkstoffs; mit richtigem Teil und gemeinsamem Entwurf sind luftdichte Verschlüsse möglich. Ultraschallschweißen erlaubt schnelle, saubere Versammlung ohne den Gebrauch der Verbrauchsmaterialien.
Anbinden: Der Prozess des Schmelzens und des Verbesserns eines thermoplastischen Bolzens, um ein unähnliches Material an Ort und Stelle mechanisch zuzuschließen. Kurze Zykluszeiten, fester Zusammenbau, guter Auftritt der Endmontage und Beseitigung von Verbrauchsmaterialien sind mit dieser Technik möglich.
Einfügung: Eine Metallkomponente (wie ein Gewindeeinsatz) in einem vorgeformten Loch in einem thermoplastischen Fach einzubetten, das, verringert Zyklen, und schnelle Installation ohne Druckanhäufung zu formen hochfest ist, sind einige der Vorteile.
Verstemmen/bildend: Eine andere Komponente einer Versammlung, indem es mit Ultraschall Kunststoffschlauch oder anderen, mechanisch gefangennehmen schmolz und verbesserte eine Kante des Plastiks oder verbesserte verdrängte Teile. Vorteile dieser Methode umfassen Geschwindigkeit der Verarbeitung, weniger Druckanhäufung, des guten Auftrittes und der Fähigkeit, um materielles Gedächtnis zu überwinden.
Punktschweissen: Eine Versammlungstechnik für das Anschließen von zwei thermoplastischen Komponenten an lokalisierten Punkten ohne die Notwendigkeit für vorgeformte Löcher oder einen Energiedirektor. Punktschweissen produziert eine starke strukturelle Schweißung und ist für große Teile besonders passend, Blätter von verdrängt oder warf thermoplastisches und Teile mit schwieriger Geometrie und schwer zugänglich Verbindungsoberflächen.
Aufschlitzen: Der Gebrauch von Ultraschallenergie aufzuschlitzen und Randdichtung strickte, gesponnener und nichtgewebter Thermoplaste. Glatte, Siegelränder, die sich nicht entwirren, sind mit dieser Methode möglich. Es gibt keine „Perle“ oder Anhäufung der Stärke auf dem Schlitzrand, zum der Masse gerollten Materialien hinzuzufügen.
Textil-/Film-Dichtung: Der Gebrauch von Ultraschallenergie, sich dünnen Thermoplasten anzuschließen. Klare, Druck-feste Dichtungen in den Filmen und ordentliche, lokalisierte Schweißungen in den Geweben sind möglicherweise erreicht. Simultaner Ausschnitt und Dichtung ist auch möglich. Eine Vielzahl von kopierten Ambossen ist verfügbar, die dekorativen und Funktions„Stich“ Muster zur Verfügung zu stellen.

Funktion

1. Frequenzselbst-jagen: intelligentes Kontrollsystem, FrequenzSelbstspurhaltung.

2. Umfang justieren unendlich: Umfang justieren unendlich, Umfangszunahme und Abnahme durch 5%;

3. intelligenter Schutz: Frequenzausgleichschutz, Ertrag, der Schutz, Formschadenschutz überbelastet;

4. elektrische Komponenten: alle pneumatischen Komponenten und elektronische hauptsächlichbauelemente der Maschine werden aus Deutschland und Japan importiert;

5. Rumpfstruktur: der Rahmen der Maschine nehmen Struktur des legierten Stahls an und gemacht durch Bearbeitungsverarbeitung PräzisionsGussaluminium CNC, ist der Rahmen genauer und stabiler