Pengaturan parameter proses pengelasan ultrasonik
Pengaturan parameter proses pengelasan ultrasonik termasuk kekuatan pengelasan ultrasonik, frekuensi ultrasonik, amplitudo ultrasonik, tekanan pengelasan ultrasonik, waktu pengelasan ultrasonik, dll.
l. Frekuensi USG
Frekuensi kerja pengelasan ultrasonik biasanya 15-40kHz, dan bahan dengan respons yang buruk terhadap frekuensi rendah, seperti PvC, PE, dll., dapat dilas dengan frekuensi tinggi, yang dapat mengurangi kerusakan pada bahan. Transfer energi ultrasonik frekuensi tinggi terkonsentrasi, dan pengelasan ultrasonik frekuensi tinggi dapat digunakan untuk beberapa bagian yang halus. Selama pengelasan ultrasonik, fenomena detuning peralatan ultrasonik akan disebabkan karena perubahan beban, yang membuat kekuatan pengelasan lebih kuat. Secara umum, setelah frekuensi kerja mesin las ditentukan, sistem akustik perlu disimpan dalam resonansi.
Persamaan berikut dapat menggambarkan kekuatan ULTRASOUND:
P=μSnv=-2Aω/π=4usaf
Dalam rumus, P kekuatan ultrasonik; F tekanan statis; Area bersama solder S; v kecepatan relatif; Amplitudo; μ faktor gesekan; w adalah frekuensi sudut; f adalah frekuensi getaran.
2. Amplitudo ultrasonik
Pengelasan pada frekuensi operasi dan amplitudo yang lebih besar dapat mengurangi waktu pengelasan dan meningkatkan efisiensi kerja. Untuk bahan yang berbeda, ada amplitudo pengelasan optimal seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1. Pengelasan ultrasonik memiliki amplitudo kecil 20μm. Biasanya dianjurkan untuk menggunakan amplitudo 40μm. Karena amplitudo yang terlalu besar akan sering menyebabkan kelelahan dan kerusakan pada catu daya ultrasonik, persyaratan amplitudo ultrasonik konsisten dengan catu daya ultrasonik.
1212.png
3. Waktu pengelasan ultrasonik
Waktu pengelasan mengacu pada waktu ketika energi ultrasonik dipancarkan selama proses pengelasan. Waktu pengelasan terlalu singkat dan energi tidak cukup untuk menyebabkan sendi pengelasan yang dapat diandalkan. Ketika waktu pengelasan meningkat, pengelasan dapat menyerap lebih banyak energi, suhu permukaan pengelasan akan meningkat, area pengelasan akan meningkat, dan penetrasi pengelasan akan meningkat, sehingga kekuatan pengelasan akan meningkat [22-24]. Namun, waktu pengelasan yang terlalu lama akan menyebabkan pencairan bahan pengelasan yang berlebihan dan menyebabkan lebih banyak lampu kilat. Aliran lelehan ini di area pengelasan terarah, sehingga terlalu banyak aliran leleh akan menyebabkan penurunan kekuatan. Selain itu, waktu pengelasan yang terlalu lama akan menyebabkan suhu las terlalu tinggi, menyebabkan pengelasan terbakar dan terdegradasi, menyebabkan bekas las pada permukaan las, mengakibatkan pengelasan berlebihan dan menurunkan kekuatan. Waktu pengelasan yang terlalu lama dan terlalu banyak energi akan menyebabkan suhu lapisan cair terlalu tinggi, perubahan warna, dekomposisi, dan embrittlement plastik yang dilas; dan stres tepi pengelasan terkonsentrasi, dan indentasi muncul di permukaan pengelasan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan kekuatan pengelasan yang lebih tinggi, perlu untuk memilih waktu pengelasan ultrasonik yang cocok, terlalu pendek dan terlalu lama akan menyebabkan penurunan kekuatan pengelasan.
4. Tekanan pengelasan ultrasonik
Tekanan pengelasan ultrasonik mengacu pada tekanan statis yang diterapkan oleh kepala pengelasan ke las selama proses pengelasan, dan penerapan tekanan statis mentransmisikan energi ultrasonik ke pengelasan. Dalam pengelasan ultrasonik, ketika waktu pengelasan diperbaiki, tekanan terkait dengan permukaan pengelasan untuk membentuk kontak yang cocok, yang merupakan faktor yang sangat penting untuk kekuatan. Dalam kisaran tekanan tertentu, karena tekanan meningkat, kekuatan pengelasan akan meningkat. Ketika tekanan pengelasan rendah, kontak las tidak baik, energi gesekan tidak dapat diproduksi secara efektif, dan tingkat pemanfaatan energi ultrasonik rendah. Tekanan yang lebih rendah akan menghasilkan bahan yang kurang cair di bagian yang dilas, yang membuatnya tidak mungkin untuk membentuk las yang efektif. Namun, ketika tekanan pengelasan terlalu tinggi, itu akan menyebabkan lelehan mengalir terlalu cepat, dan lelehan akan mengalir keluar dari gaya pengelasan, yang mengurangi solidifikasi lelehan yang diperlukan untuk pembentukan kepala pengelasan dan mengurangi kekuatan pengelasan. Gaya yang berlebihan akan menyebabkan gesekan berlebihan, yang akan melemahkan gerakan gesekan relatif antara pengelasan, menyebabkan beban berlebihan pada mesin las, dan membuat pengelasan sulit. Tekanan pengelasan memiliki pengaruh besar pada kekuatan pengelasan selama pengelasan ultrasonik nilon 66. Tekanan pengelasan yang sedikit lebih rendah dapat membuat pengelasan menghasilkan zona yang terkena panas yang lebih tebal, yang akan membuat lebih banyak rantai molekul, biji-bijian kristal, dan serat bergerak tegak lurus dengan antarmuka pengelasan, dan meningkatkan kekuatan pengelasan. Sendi yang dilas ini berada di bawah tekanan pengelasan 0,66MPa. Kekuatan pengelasan bisa mencapai 70% nilon 66. Tekanan pengelasan perlu dicocokkan dengan waktu pengelasan untuk mendapatkan tingkat pengelasan yang lebih baik. Matsuoka [27] menemukan bahwa untuk termoplastik yang diperkuat serat kaca, ketika amplitudo pengelasan tetap konstan, meningkatkan tekanan pengelasan dapat mengurangi waktu pengelasan.
5. Panjang putaran dan posisi tetap
Panjang putaran dan posisi penjepit selama pengelasan ultrasonik juga akan mempengaruhi kekuatan pengelasan. Dengan peningkatan panjang putaran dalam tes putaran tunggal, kekuatan pengelasan akan berkurang. Ketika panjang putaran meningkat, itu akan menyebabkan konsentrasi stres bagian pengelasan dan mengurangi kekuatan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan kekuatan pengelasan terbaik, perlu untuk merancang panjang putaran yang lebih pendek, dan memilih panjang yang sesuai sesuai dengan jenis sendi. Secara umum, panjang putaran sering diperbaiki. Untuk memenuhi persyaratan kekuatan, sendi putaran pendek, area pengelasan kecil, dan kekuatannya tidak cukup; sendi putaran lebih panjang, dan itu akan menyebabkan limbah bahan. Rancang panjang putaran. Ubah parameter pengelasan untuk mendapatkan kekuatan pengelasan terbaik. Qiu dkk menemukan bahwa pada landasan di mana las diperbaiki, jarak antara titik penjepit dan bagian pengelasan akan mempengaruhi kekuatan pengelasan. Jarak yang lebih pendek kondusif untuk meningkatkan panas yang dihasilkan oleh gesekan, yang dapat meningkatkan kekuatan pengelasan. Dalam produksi aktual, bagian pengelasan memiliki berbagai bentuk dan posisi penjepit tetap tidak cocok. Umumnya, bagian pengelasan diperlukan untuk stabil dalam proses pengelasan.
6. Kedalaman pengelasan ultrasonik
Selama proses pengelasan, karena bahan pada posisi pengelasan meleleh, posisi kepala pengelasan akan terus turun, dan bahan cair akan menyebar dan memantapkan di ujung pengelasan. Ketebalan bahan yang dipadatkan akhir disebut kedalaman penetrasi. Dalam keadaan normal, proses pengelasan dapat dikontrol. Perpindahan ke bawah kepala pengelasan mengontrol kedalaman penetrasi. Kekuatan pengelasan memiliki hubungan yang hebat dengan mikrostruktur bagian yang dilas, yang terkait erat dengan ketebalan lapisan cair dan suhu bagian yang dilas selama proses pengelasan. Meningkatkan tekanan pengelasan atau waktu pengelasan akan meningkatkan peleburan dan aliran bahan selama proses pengelasan, sehingga meningkatkan kedalaman penetrasi [29]. Penetrasi yang tepat dapat meningkatkan kekuatan pengelasan, tetapi ketika penetrasi terlalu besar, lebih banyak waktu pengelasan sering diperlukan, yang akan menyebabkan pengelasan bahan secara berlebihan dan mengurangi kekuatan. Tidak peduli bagaimana Anda mengubah tekanan dan waktu pengelasan, Anda perlu membuktikan kedalaman penetrasi yang cocok, sehingga memastikan bahwa pengelasan mencapai kekuatan yang lebih tinggi.
7. Pengaruh bar konduktif ultrasonik
Tulang rusuk penuntun energi dirancang pada bagian yang dilas, yang dapat memusatkan energi pengelasan, mengurangi waktu pengelasan, mengurangi konsentrasi stres bagian pengelasan, dan meningkatkan kekuatan pengelasan. Tulang rusuk pemandu energi umum berbentuk segitiga, persegi panjang dan setengah lingkaran. Dalam pengelasan ultrasonik, sendi pantat dan sendi putaran sering digunakan untuk pengelasan, dan desain bilah panduan energi juga berbeda. Karena tendon panduan energi cenderung memusatkan tekanan selama pengelasan dan mengalami lebih banyak tekanan getaran, selama proses pengelasan, energi terkonsentrasi dan terkonsentrasi ke bilah pemandu energi. Di bawah aksi tekanan, bar pemandu energi pertama-tama akan memanas dan meleleh dan pindah ke kedua sisi. Ekspansi aliran [3o]. Liu dkk memprediksi bahwa bagian pengelasan dengan tulang rusuk penuntun energi semi-melingkar dapat memiliki kekuatan pengelasan tertinggi saat pengelasan dengan parameter pengelasan yang sesuai [31]. Devine[32] menyarankan bahwa tulang rusuk konsumer energi segitiga dengan sudut apex 90° cocok untuk sebagian besar plastik amorf, sementara tulang rusuk konduktor energi segitiga dengan sudut apex 60 ° cocok untuk plastik semi-kristal, dan untuk plastik semi-kristal, konduktif Bahan yang dapat dilelehkan oleh tulang rusuk dapat memantapkan saat mengalir di sekitar, yang dapat menyebabkan bahan tidak lengkap dilas , sehingga panduan energi tidak diperlukan untuk pengelasan putaran. Selain itu, penambahan tulang rusuk penuntun energi meningkatkan kesulitan pengelasan dan meningkatkan biaya.
Metode pengaturan parameter proses pengelasan ultrasonik perlu secara ketat mengikuti teori di atas dan tidak dapat disesuaikan se seilah. Hanya ketika Anda memahami prinsip dan menggunakan peralatan pengelasan ultrasonik dapat Anda menjadi nyaman.
