Une petite recherche révèle que des machines à souder en plastique ultrasonique peuvent être achetées dans une variété de fréquences, dont 15, 20, 27, 30, 35, 40, 50, 60 ou 70 KHz. comme si ceci pas Créez suffisamment de confusion, encore plus de fréquences sont probablement disponibles. Si Deux fournisseurs potentiels recommandent différentes fréquences, que l'on fournit les meilleurs information? Si Un soudeur à ultrasons d'une fréquence est déjà en place, est-il nécessaire d'acheter une autre d'une autre fréquence? Est-ce vraiment ma matière?

Le bon outil pour le travail
Un fabricant de dispositifs médicaux a acheté une machine de soudage ultrasonique de 20 kHz (juste comme les dix autres machines IT possédée) et expédié à un fournisseur avec des instructions pour avoir des outils construits afin de souder une certaine petite assemblée électrique L'outillage a été conçu pour s'adapter à la machine et à l'assemblage en question et la production était prévue à Commence. Quand La machine a finalement été ajustée pour produire des pièces acceptables, un booster de réduction de 0,4 Le gain a été installé, l'heure de la soudure était inférieure à que 70 millisecondes, la force de la pince était d'environ 150 newtons (nécessitant une pression atmosphérique dans le cylindre de moins de 0,5 0,5 bar) et le réglage de la gâchette de la force a été réglé à son plus bas possible C'était comme la chasse des lapins avec un éléphant pistolet.

Quand Ce fait a été souligné, le fournisseur se sentit plutôt impuissant, "Ceci est ce que c'est ils envoyé-nous à user. " Deux ans plus tard, un groupe de travail a été formé pour remédier à la qualité erratique de ce processus. Après de nombreuses réunions, les membres du groupe de travail ont acheté un autre fournisseur qui leur a finalement dit que ils n'a pas eu le bon outil pour le travail.

taux de chauffage
Le taux de chauffage dans le soudage par ultrasons est le résultat des effets combinés de la fréquence, de l'amplitude et du pince force. Dans la plupart des cas, le processus de soudage par ultrasons est une course entre la destruction des détails articulaires par les effets combinés de la force de pince et de l'amplitude et la chaleur générée par ces deux effets. Retraité, le plastique doit être suffisamment chaud pour se souder avant que le détail articulaire soit pilonné Appartement.

Dans l'équation de la vitesse de chauffage, la force de la pince et la fréquence apparaissent comme multiplicateurs. La fréquence est généralement fixée pour une machine donnée, donc allons-nous revenir à ça. Le taux de chauffage dans le plastique varie directement et proportionnellement à la force de pince appliquée. Appliquez plus de force de pince et le taux de chauffage augmente de la proportion directe au changement.

Cependant, dans la même équation, le taux de chauffage varie avec le carré de la amplitude. Augmentez l'amplitude et le taux de chauffage augmente de façon spectaculaire.

un Outworking des lois de la physique entraîne une relation inversement proportionnelle entre la fréquence d'une soudeuse à ultrasons et sa production amplitude. Il n'y a pas beaucoup de variation du fabricant au fabricant sur this. Même s'il y a une différence à la sortie du convertisseur / transducteur parmi Machines de la même fréquence, la physique de Sonotrode / Horn La conception entraînera une capacité d'amplitude similaire à la fin de l'outil

L'utilisation de l'amplitude la plus élevée disponible offrant des résultats systématiquement acceptables, des dommages minimaux de la partie et une longue Sonotrode / Horn La vie est habituellement désirable. L'utilisation d'une machine d'une fréquence différente permet fondamentalement adapter la gamme d'amplitude disponible aux caractéristiques de l'assemblage, depuis Le changement de fréquence dans une direction a beaucoup moins d'effet que le changement d'amplitude dans le autre.

à propos des plastiques
Une considération importante dans le processus de soudage par ultrasons sera le matériau. Les matériaux plus doux ne portent tout simplement pas de bruit aussi bien que des matériaux plus difficiles et nécessiteront une amplitude plus amplitude de l'outil pour obtenir une quantité utilisable d'amplitude à la joint. Les matériaux avec des températures de fusion plus élevées nécessiteront également une plus grande amplitude pour se mettre à la hauteur de la température de soudure avant que le détail des articulations ne soit Choisir une machine plus faible en fréquence et donc plus élevée d'amplitude est souvent recommandée avec une température douce ou élevée matériaux.

Les matériaux plus rigides peuvent être endommagés par une amplitude élevée et peuvent chauffer si rapidement que le processus devient incontrôlable. Le soudage trop rapidement peut également entraîner des soudures faibles Par conséquent, choisir une machine de fréquence supérieure peut adresser ces questions.

Limitations de conception de l'outil
Les lois de la physique qui régissent Sonotrode / Horn la conception est liée à Longueur d'onde. La plupart des facteurs qui réduisent la performance acoustique ont à voir avec des dimensions transversales c'est-à-dire des dimensions perpendiculaires à la direction de amplitude. Si Un outil a une longueur d'onde plus longue (inférieur fréquence), il peut avoir de plus grandes transverses dimensions.

Une autre conséquence de ce facteur est que la taille de la face d'outil donnée sera en effet plus petite par rapport à la longueur d'onde à des fréquences inférieures Donc, toutes les autres choses étant égales, un outil de fréquence inférieure sera plus simple et potentiellement plus durable que un outil de fréquence plus élevé faisant la même application Application.

Les machines
Les soudeurs à haute fréquence sont généralement des petits outils - Faire de petites pièces délicates avec super précision. Ils ont généralement de petites glissières légères entraînées par un petit air cylindres. Les soudeurs à basse fréquence gèrent généralement de gros outils à hautes amplitudes, rendant les plus grandes parties de matériaux plus doux. Ils ont généralement de grandes glissières lourdes entraînées par un air plus grand cylindres.

Le reste de l'histoire
Revenir au début de l'article, la réponse à l'histoire du fabricant de périphériques médicaux qui n'a pas Avoir le bon outil pour le travail consistait à changer de fréquences à 40 KHz.

L'assemblée elle-même était assez petit - un cylindre divisé dans le sens de la longueur qui était plus petit de diamètre que un crayon et quelque part environ 30 millimètres de la longueur. La soudure était délicate parce que La paroi nominale était assez mince et il y avait des composants internes faciles à endommager.

Le soudeur de 20 kHz était la même marque et modélise le fabricant utilisé tout au long de sa usine. C'était capable d'environ 2000 Les newtons de la force de la pince et le réglage minimum de la force de déclenchement devaient être environ 170 Newtons. à moins que 70 millisecondes d'heure de la soudure, l'outil n'avait pas encore coulé à la pleine amplitude Amplitude. Compte tenu de ce fait et de la réduction de la réduction, il est clair que l'assemblage n'avait pas besoin de beaucoup d'amplitude à Soudure.

Avec une machine de 40 kHz, amplitude disponible au convertisseur / transducteur tombé en deux et a 1,5 Booster a été utilisé. Le temps de la soudure est venu jusqu'à plus de 650 millisecondes - une situation beaucoup plus contrôlable Le soudeur était capable d'environ 400 newtons de la force de la pince, de sorte qu'il était encore très contrôlable à environ 130 newtons et une force de déclenchement de la force d'environ 80 newtons travaillaient très bien.

Depuis Changer de soudeurs, la société a fait des millions de pièces acceptables avec très peu de qualité problèmes. C'est incroyable Comment beaucoup mieux les résultats sont quand Vous utilisez le bon outil pour le Job.

Tom Kirkland a plus de vingt ans d'expérience en tant qu'utilisateur et fournisseur d'équipements d'assemblage en plastique et d'outils. Il a été actif dans plusieurs sociétés professionnelles, est un ancien président de l'association de l'industrie ultrasonique et est bien versé dans une grande variété de plastique Soudage / Joignant Processus. Tom a mené plus de mille sessions de formation de l'Assemblée des plastiques, présentations de conférence et entretien dans de nombreux pays Il est actuellement consultant en soudage en plastique et est le titulaire de www.tributek.biz, un fournisseur de pièces et de fournitures pour le plastique Soudage.