Зварювальна головка апарату для ультразвукового зварювання металу є акустичним пристроєм, який безпосередньо передає енергію механічних коливань на вироби, що склеюються. Вібрація передається через заготовку на склеювану поверхню, утворюючи тепло через тертя, яке плавить пластик. Вібрація припиняється, коли розплавлений матеріал досягає поверхні розділу. Коротке підтримання тиску дозволяє розплавленому матеріалу затвердіти на поверхні з’єднання, утворюючи міцні молекулярні зв’язки. Весь цикл зазвичай завершується менш ніж за секунду, але міцність зварного шва близька до міцності одного безперервного шматка матеріалу.
Параметр амплітуди
Амплітуда є критичним параметром для матеріалів, що зварюються, аналогічно температурі хромованого заліза. Недостатня температура призведе до неповного зварювання, тоді як надмірна температура призведе до обвуглювання сировини або призведе до пошкодження конструкції та зниження міцності. Оскільки кожна компанія обирає різні перетворювачі, амплітуда вихідного сигналу перетворювачів різна. Шляхом адаптації трансформатора амплітуди та зварювальної головки до різних співвідношень робоча амплітуда зварювальної головки може бути скоригована відповідно до вимог. Зазвичай амплітуда вихідного сигналу перетворювача становить 10-20 мкм, тоді як робоча амплітуда зазвичай становить близько 30 мкм. Коефіцієнт амплітудного трансформатора амплітудного трансформатора та зварювальної головки залежить від таких факторів, як їх форма та співвідношення передньої-до-задньої площі. Наприклад, експоненціальні амплітудні трансформатори, функціональні амплітудні трансформатори та ступінчасті амплітудні трансформатори мають значний вплив на співвідношення. Співвідношення передньої-площі до задньої площі прямо пропорційне загальному співвідношенню. Оскільки на вашому підприємстві використовуються зварювальні апарати різних марок, то найпростішим способом є виготовлення їх за пропорційними розмірами вже використовуваних зварювальних головок, що забезпечить стабільність амплітудних параметрів.
Частотні параметри
Кожен ультразвуковий зварювальний апарат будь-якої компанії має центральну частоту, наприклад 20 кГц або 40 кГц. Робоча частота зварювального апарату в основному визначається механічними резонансними частотами перетворювача, бустера та рупора. Частота генератора регулюється відповідно до механічних резонансних частот для досягнення узгодженості, забезпечуючи роботу зварювальної головки в резонансному стані. Кожен компонент розроблений як резонатор із половиною-хвилею. Як генератор, так і механічні резонансні частоти мають резонансний робочий діапазон, зазвичай встановлений на ±0,5 кГц. У цьому діапазоні зварювальний апарат, як правило, може працювати нормально. Під час виготовлення кожної зварювальної головки ми регулюємо резонансну частоту, щоб забезпечити похибку між резонансною частотою та проектною частотою менше 0,1 кГц. Наприклад, для зварювальної головки 20 кГц частота нашої зварювальної головки регулюється між 19,90 і 20,10 кГц з похибкою 0,5‰.
