Nguyên lý và lý thuyết của máy hàn nhựa siêu âm

Nguyên lý và lý thuyết của máy hàn nhựa siêu âm

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp vật liệu, việc ứng dụng vật liệu composite như nhựa và kim loại có trọng lượng nhẹ, ma sát thấp, chống ăn mòn và xử lý dễ dàng đã nhận được nhiều sự chú ý. Các sản phẩm nhựa khác nhau đã thâm nhập vào các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống hàng ngày của con người, và cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, đóng tàu, ô tô, thiết bị điện, bao bì, đồ chơi, điện tử, dệt may và các ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên, do các yếu tố như quá trình ép phun, một số lượng đáng kể các sản phẩm nhựa có hình dạng phức tạp không thể được đúc cùng một lúc, đòi hỏi phải liên kết, và các quá trình liên kết nhựa và hàn nhiệt đã được sử dụng trong nhiều năm lạc hậu, không chỉ không hiệu quả, mà còn gắn kết. Các tác nhân cũng có độc tính nhất định, gây ra các vấn đề như ô nhiễm môi trường và bảo hộ lao động. Quy trình truyền thống không thể áp dụng cho nhu cầu phát triển của ngành nhựa hiện đại, do đó, một công nghệ xử lý nhựa mới. Máy hàn nhựa không cần thêm bất kỳ chất kết dính, chất độn hay dung môi nào khi hàn các sản phẩm nhựa, cũng không cần tiêu thụ nhiều nguồn nhiệt . Nó có những ưu điểm của hoạt động đơn giản, tốc độ hàn nhanh, cường độ hàn cao và hiệu quả sản xuất cao. Do đó, công nghệ hàn siêu âm ngày càng được sử dụng rộng rãi.

Nguyên lý của máy hàn nhựa siêu âm:

Khi sóng siêu âm tác động lên bề mặt tiếp xúc với nhựa nhiệt dẻo, các dao động tần số cao hàng chục nghìn lần mỗi giây được tạo ra. Rung tần số cao này đạt đến một biên độ nhất định và năng lượng siêu âm được truyền đến vùng hàn thông qua mối hàn trên, bởi vì vùng hàn là hai khớp tại các mối hàn có điện trở âm lớn, do đó nhiệt độ cao cục bộ được tạo ra. Ngoài ra, do tính dẫn nhiệt kém của nhựa, nó không thể bị tiêu tan kịp thời và tập trung trong khu vực hàn, do đó các mặt tiếp xúc của hai chất dẻo tan chảy nhanh chóng, và sau một áp suất nhất định, chúng được tích hợp thành một. Khi sóng siêu âm dừng lại, để áp suất kéo dài trong vài giây để hóa rắn, do đó hình thành chuỗi phân tử mạnh cho mục đích hàn, cường độ hàn có thể gần với cường độ của nguyên liệu thô. Chất lượng của hàn nhựa siêu âm phụ thuộc vào biên độ của đầu hàn đầu dò, áp suất áp dụng và thời gian hàn. Thời gian hàn và áp lực đầu hàn có thể được điều chỉnh. Biên độ được xác định bởi đầu dò và còi. Ba đại lượng này có một giá trị phù hợp cho nhau. Khi năng lượng vượt quá giá trị thích hợp, lượng nóng chảy của nhựa lớn và vật liệu hàn dễ bị biến dạng; nếu năng lượng nhỏ, việc hàn khó khăn và áp suất áp dụng không thể tăng lên. Áp suất tối ưu này là sản phẩm của chiều dài của cạnh hàn và áp suất tối ưu trên 1 mm của cạnh. Hàn siêu âm là một công nghệ công nghệ cao cho công nghệ hàn nhiệt dẻo. Các bộ phận cao su nhiệt dẻo khác nhau có thể được xử lý bằng hàn siêu âm mà không cần thêm dung môi, chất kết dính hoặc các sản phẩm phụ trợ khác. Ưu điểm là tăng năng suất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Máy phát tạo ra tín hiệu tần số cao, cao áp 20KHZ, (hoặc 15KHZ), thông qua hệ thống chuyển đổi, chuyển đổi tín hiệu thành rung cơ cao tần, được áp dụng cho phôi của các sản phẩm nhựa, qua bề mặt làm việc và bên trong liên phân tử, ma sát làm cho nhiệt độ được truyền đến giao diện tăng lên. Khi nhiệt độ đạt đến điểm nóng chảy của phôi, cổng hàn của phôi sẽ nhanh chóng bị nóng chảy, và sau đó được lấp đầy vào khoảng trống giữa các giao diện. Khi rung động dừng, phôi được làm mát đồng thời và cố định dưới một áp suất nhất định để đạt được sự hàn hoàn hảo.

Làm thế nào để hàn siêu âm wrok?

Nguyên lý của hàn siêu âm là chuyển đổi dòng điện 50/60 Hz thành 15, 20, 30 hoặc 40 kHz bằng máy phát siêu âm.

Năng lượng điện tần số cao được chuyển đổi một lần nữa được chuyển đổi cùng một chuyển động cơ học tần số bằng đầu dò, và sau đó chuyển động cơ học được truyền đến sừng hàn thông qua một bộ thiết bị điều biến biên độ có thể thay đổi biên độ.

Sừng hàn truyền năng lượng rung động đến khớp của phôi được hàn, trong khu vực này, năng lượng rung được chuyển thành năng lượng nhiệt bằng ma sát để làm tan chảy vòm miệng. Siêu âm không chỉ được sử dụng để hàn các loại nhựa nhiệt dẻo cứng mà còn xử lý các loại vải và màng.