Komposisi struktural mesin las plastik ultrasonik
Peralatan pengelasan ultrasonik terdiri dari pers, generator, transduser, tanduk, kepala pengelasan dan perkakas pendukung bagian.
1 Generator ultrasonik
Generator ultrasonik berfungsi untuk mengubah tegangan frekuensi daya (50 Hz atau 60 Hz) menjadi tegangan frekuensi ultrasonik. Mikroprosesor mengontrol siklus pengelasan dan memberikan informasi pengelasan kunci kepada pengguna melalui antarmuka pengguna. Antarmuka pengguna juga memungkinkan operator memasukkan parameter pengelasan yang diperlukan.
Tukang Las Plastik Ultrasonik
2 Tumpukan las / Sistem energi akustik Tumpukan las memberikan getaran mekanis ultrasonik, yang umumnya terdiri dari tiga bagian: transduser, tanduk, dan kepala pengelasan, dan dipasang pada mesin las di tengah tanduk. Kit las adalah resonator yang agak mirip dengan garpu tala. Frekuensi resonansi kit pengelasan harus sesuai dengan frekuensi sinyal listrik dari generator (dengan perbedaan kurang dari 30 Hz).
2.1 Transduser
Efek piezoelektrik terbalik mengubah tegangan frekuensi ultrasonik dari generator menjadi getaran mekanis ultrasonik dengan frekuensi yang sama. Ini terdiri dari beberapa lembaran keramik piezoelektrik yang diapit di antara dua blok logam (biasanya titanium). Ada pelat logam tipis di antara lembaran untuk membentuk elektroda. Ketika sinyal listrik sinusoidal disuplai ke transduser melalui elektroda, lembaran piezoelektrik mengembang dan berkontraksi, menghasilkan gerakan aksial puncak-ke-puncak 15-20 μm. Transduser adalah perangkat presisi dan harus ditangani dengan hati-hati.
2.2 Klakson
Klakson memiliki dua fungsi. Fungsi utamanya adalah memperkuat getaran mekanis yang dihasilkan di ujung transduser dan mengirimkan getaran ke kepala pengelasan. Fungsi lainnya adalah memberikan posisi untuk fixing kit pada mesin las. Saat energi ultrasonik diterapkan ke transduser, klakson juga mengembang dan berkontraksi. Seperti bagian lain dalam kit pengelasan, klakson adalah perangkat penyetelan, jadi klakson juga harus beresonansi pada frekuensi tertentu untuk mentransfer energi ultrasonik dari transduser ke kepala pengelasan. Agar berfungsi secara efektif, horn harus berukuran setengah panjang gelombang atau kelipatan bilangan bulat dari setengah panjang gelombang ultrasonik dalam bahan pembuatannya. Umumnya setengah panjang gelombang.
2.3 Kepala pengelasan
Kepala pengelasan adalah bagian dari kit pengelasan yang memberikan energi ke bagian yang akan dilas. Seperti klakson, kepala pengelasan juga merupakan perangkat penyetelan, dan amplifikasi mekanis juga disediakan di sebagian besar aplikasi. Panjang kepala pengelasan harus setengah panjang gelombang atau setengah panjang gelombang dari gelombang ultrasonik dalam bahan pembuatannya
Kelipatan bilangan bulat dari. Ini memastikan bahwa ujung kepala pengelasan memiliki amplitudo yang cukup untuk mencapai pengelasan. Amplitudo umumnya 30 ~ 120 μm. Desain bagian yang akan dilas dan sambungan menentukan ukuran dan gaya kepala pengelasan. Bentuk kepala las sangat penting, karena tegangan yang disebabkan oleh ekspansi aksial dan kontraksi kepala las dapat menyebabkan retak pada amplitudo tinggi. Dalam beberapa aplikasi, kepala pengelasan dikerjakan dengan beberapa slot aksial. Ini untuk memastikan bahwa amplitudo maksimum berada pada arah longitudinal. Ujung kepala pengelasan mentransmisikan energi ultrasonik ke bagian yang akan dilas. Ujung-ujungnya harus dirancang khusus agar sesuai dengan bagian-bagiannya untuk memastikan transfer energi maksimum antara kepala pengelasan dan bagian-bagiannya. Biasanya ujung kepala pengelasan dibuat menjadi profil yang sesuai dengan kontur bagian.
Untuk mencegah lekukan dan mengurangi keausan, aluminium harus dilapisi dengan nikel atau kromium. Ketika ketahanan benturan atau ketahanan aus diperlukan, dan saat pengelasan diisi plastik atau sisipan logam tertanam, kepala pengelasan baja diperlukan. Kepala pengelasan baja memiliki kekuatan fatik rendah dan hanya digunakan pada kesempatan amplitudo rendah. Bagian yang kompleks, bagian berbentuk khusus atau berukuran besar biasanya memerlukan kepala las komposit (kepala las anak-perempuan). Pada saat ini, kepala pengelasan dasar terbuat dari aluminium, titanium atau kepala pengelasan baja sekunder yang dihubungkan ke kepala pengelasan dasar dan energi pemandu.
3 Tekan
Pers digunakan untuk memperbaiki kit pengelasan dan menerapkan gaya yang diperlukan untuk pengelasan. Ini terdiri dari dasar untuk memperbaiki perlengkapan dan silinder udara untuk menerapkan gaya. Mesin press dilengkapi dengan pengukur tekanan dan katup pengatur untuk mengatur gaya pengelasan. Perlu dicatat bahwa tekanan pengukur spesifik yang disetel pada peralatan las ultrasonik belum tentu sama dengan gaya pengelasan yang disediakan oleh tukang las lain dengan tekanan pengukur yang sama. Gaya pengelasan harus dikalibrasi dengan pengukur tekanan untuk secara langsung membandingkan gaya pengelasan antara tukang las yang berbeda. Ada juga flow control valve di press untuk mengatur kecepatan kepala las mendekati bagian yang akan dilas. Beberapa peralatan pengelasan menggunakan sistem tekanan gaya elektromagnetik untuk menggantikan silinder tradisional, yang dapat lebih mengontrol kecepatan pendekatan, yang bermanfaat saat mengelas bagian kecil atau presisi.
4 Perkakas pendukung
Basis pers memperbaiki perkakas yang mendukung bagian-bagian selama proses pengelasan. Perkakas pendukung dirancang khusus untuk mencegah bagian bawah bergerak saat ultrasonik diterapkan. Biasanya diolah menjadi bentuk yang sangat cocok dengan kontur permukaan bagian tersebut. Perlengkapan berkisar dari yang sederhana hingga yang rumit, tergantung pada desain bagian. Bagian bawah harus ditempatkan dan disangga dengan kuat. Perlengkapan atau alas harus dapat disesuaikan untuk memastikan bahwa bagian tersebut tegak lurus dengan kepala pengelasan. Perlengkapan dapat diproses dari beberapa bahan. Baja tahan karat adalah pilihan terbaik karena mudah dikerjakan dan dipoles. Perlengkapan khusus sekarang dapat diproses langsung melalui data CAD. Bagian batch yang lebih besar, kompleks, berbentuk aneh atau kecil biasanya dijepit dengan menuang poliuretan lunak.
