Mécanisme de conversion d'énergie du soudage à ultrasons des plastiques

Définition de l'onde à ultrasons:

L'onde à ultrasons fait référence à l'onde sonore supérieure à la gamme de fréquences que l'audition humaine peut accepter, et la capacité d'audition humaine se situe entre 20 Hz et 20 kHz; Par conséquent, d'une manière générale, toutes les ondes sonores avec une fréquence supérieure à 20 kHz sont appelées ondes à ultrasons. Cependant, dans les applications industrielles, afin de répondre aux exigences spéciales du processus, la fréquence acoustique est inférieure à 10 kHz (comme le sèche-linge à ultrasons) et 15 kHz (comme la machine de soudage à ultrasons en plastique), également appelée ultrasons. La limite de fréquence supérieure de l'échographie est généralement à moins de 100 kHz, mais elle est également jusqu'à 5000 kHz dans des systèmes d'examen médical non destructeurs. En bref, dans l'industrie, il est généralement appelé vague ultrasonique qui peut être générée et utilisée pour mener dans divers milieux, et produire diverses fluctuations de différentes fonctions et utilitaires avec les caractéristiques de différents milieux.

Principe de soudage à ultrasons:

L'onde sonore est transmise à l'objet de traitement du plastique à travers la tête de soudage à ultrasons (cor), avec une vibration de 15 ~ 30 kHz par seconde et une amplitude d'environ 4 ~ 5UM, puis amplifiée par une corne à ultrasons fixe et un outil d'amplification remplaçable Tête, résultant en une vibration à haute fréquence d'environ 20 ~ 30UM sur la surface du joint des deux pièces en plastique. De cette façon, la vitesse maximale instantanée à la face finale de la tête de soudage de l'outil métallique peut atteindre 4 m / s. Ce marteau haute fréquence agit sur la surface du plastique, et une forte chaleur de friction se produit à l'endroit avec une forte contrainte, de sorte que le plastique fondu à l'interface est lié, afin de réaliser le soudage.

Mécanisme de conversion d'énergie du soudage à ultrasons:

Dans le processus de soudage à ultrasons, la conversion d'énergie à l'articulation se réfère principalement à la conversion de l'énergie mécanique ultrasonique en énergie thermique pour la fusion plastique. Ce changement d'énergie affecte directement le changement de température à la surface de l'articulation et la qualité de l'articulation. En raison de la complexité du processus de soudage à ultrasons, les recherches sur le processus de soudage sont toujours insuffisantes et il existe de nombreuses explications sur son mécanisme de soudage.

À l'heure actuelle, il existe principalement deux vues sur le mécanisme de fusion du soudage à ultrasons plastiques:

1) Mécanisme de vibration de frottement. Il est considéré que lorsque l'onde à ultrasons agit sur deux soudures, les particules en plastique seront excitées par des ondes ultrasoniques et provoqueront une compression et une décompression continues et alternées, de sorte que la surface de contact de la soudure produira un frottement en raison de vibrations, et la fréquence des vibrations est la fréquence de vague à ultrasons. À l'heure actuelle, le travail mécanique est converti en chaleur, ce qui augmente la température de la surface de soudure jusqu'à la fonte et forme enfin un joint soudé.

2) Mécanisme de stockage d'énergie et de conversion à la contrainte. Il est considéré que le plastique est un corps viscoélastique. Lorsque l'onde à ultrasons s'y propage, elle provoque différentes phases de contrainte et de déformation des particules en plastique, entraînant une perte d'énergie, qui est transformée en chaleur pour faire fondre la surface de la soudure et former l'articulation.