尽管在行业中积累的经验,但许多普遍材料都建议设计幅度。然而,由于新开发的特殊材料迅速增加,因此希望具有确定材料所需的最小振幅的实验方法。在这里,我们介绍了一种用于确定最小所需幅度的可行方法。焊接头输出幅度的尺寸取决于器件频率,
超声波换能器输出幅度,调制的调制比和焊接头的形状。典型的焊接头设计方法是:在材料疲劳极限的条件下,焊头设计的比例越高,输出幅度越好,输出幅度越好)。如果您需要减少幅度,请通过更换比修改的调制更小的变化来减少幅度,或调整电压。
但是,这种设计方法有一些缺点:
平均分布比不能平均,即焊头的系数比大。应当注意,当焊接头接近改性比率时,超声波三级(换能器+调制器+焊接头)的性能将增加。
通过改变电压来减少焊接头比,同时降低电箱输出的电源。例如,当幅度设定为50%时,最初输出的电盒是2,400W,实际输出为1200W。它易于过载。
使用大幅度将导致不可接受的部件损坏。例如,小横截面积的位置是裂纹的,深燃烧,并且可能导致薄膜,过滤膜和电子元件损坏。
由于上述原因,超声波焊接塑料所需的最小幅度非常重要。
幅度的幅度计算被传递到塑料部件是
超声波换能器输出幅度,幅度比和焊头的增加成为三个产品。
换能器输出是幅度,并且调制的幅度通常由
超声波设备制造商固定。但是,设计了焊接头可以替换。
焊接头比具有近似的计算公式:焊接头矫直比=焊接头节点高于焊接头节点的质量。由于具有相同的材料密度和长度,公式简化为:焊头变得=焊头节点上方的横截面积÷焊头节点×0.8以下的横截面积×0.8。 0.8因素是考虑节点圆润过渡的影响。
伺服驱动的
超声波焊接设备是确定最小振幅测试的理想选择。由于其焊接头可以悬停,因此产生压力测量数据,并且与超声波振动幅度等数据相关联。从基本上,器件“熔体匹配”功能(融合匹配功能)允许焊头在设定的压力下与产品接触,止损和触发超声波振动。超声波振动传递到塑料焊接位置。一旦测量了装置,表面聚合物已经开始熔化。然后焊接头开始向下移动。
我们普遍认为:非晶体材料PC,在温度高于玻璃化转变温度后,温度的增加将表现出逐渐柔软的特性。半结晶PP在到达熔点时表现出突然的液化。
在该实验中,PP的逐渐变化可能是由于该材料的柔软原因。 PC的急剧变化可能是因为所使用的幅度不是在正确的范围内引起的。有必要进一步进行实验,例如增加PC幅度间隔,或者测量焊接位置的温度。
结论该工作提供了一种确定塑料所需的最小振幅的实验方法和框架。该材料开始熔化时间,与幅度相关的强度,焊接强度,也表明该估计的最小幅度的测试方法是可行的。