Ultraschall-Booster

Die Ultraschallschweißmaschine besteht im Allgemeinen aus Ultraschallgenerator, Ultraschallwandler, Ultraschallverstärker und Stützvorrichtung, bei der das Horn hauptsächlich die Rolle der Energieübertragung und -verstärkung spielt. Die ursprüngliche Amplitude des Ultraschalls ist im Allgemeinen klein, normalerweise nur wenige Mikrometer, während die Amplitude in tatsächlichen Verarbeitungsanwendungen Dutzende bis Hunderte von Mikrometern erfordert, so dass es oft notwendig ist, die Amplitude des Ultraschalls durch das Horn zu vergrößern. Der Effekt der mechanischen Impedanz kann auch zwischen Amplitude und Amplitude erzeugt werden. Die Impedanzanpassung zwischen Wandler und Last kann Ultraschallenergie effektiver vom Wandler auf die Schweißoberfläche übertragen. Die häufig verwendeten Materialien des Horns sind Aluminiumlegierung, kohlenstoffarmer Stahl, Edelstahl und Titanlegierung. Jedes Material hat seine Vor- und Nachteile. Zum Beispiel, obwohl Titanlegierung eine hohe Festigkeit und gute akustische Leistung hat, ist es teurer; Aluminiumlegierung hat geringe Dichte und gute akustische Leistung, aber es ist leicht zu tragen und zu brechen; Legierter Stahl hat eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit, aber seine akustische Leistung ist relativ schlecht.

Der Ultraschall-Booster der Aluminiumlegierung hat einen hohen Temperaturanstieg im Schweißprozess, so dass der Aluminiumlegierungs-Booster nicht für die großflächige und langfristige Produktion und Verarbeitung geeignet ist, aber er eignet sich besser für das Schweißen von kleinen Chargen und Kleinteilen. Im Vergleich zum Ultraschall-Booster aus Aluminiumlegierung hat der Ultraschall-Booster aus legiertem Stahl eine höhere Steifigkeit, einen Elastizitätsmodul und eine bessere Verschleißfestigkeit, so dass er für große Chargen und langfristige Verarbeitungsumgebungen geeignet ist. Titanlegierung Ultraschall-Booster ist das idealste Material unter allen Materialien, aber sein Preis ist teuer, und es wird normalerweise nur für das Schweißen von Schlüsselkomponenten verwendet.

Unter den vier Materialien ist der Temperaturanstieg des Kompressorknotens aus Aluminiumlegierung der höchste. Eine zu hohe Knotentemperatur reduziert die Resonanzfrequenz des Kompressors und beeinträchtigt dann die Schweißqualität. Dieser Ultraschallkompressor ist nicht für die Massen- und Langzeitverarbeitung geeignet. Der Temperaturanstieg des Horngelenks aus Titanlegierung ist der geringste, da seine interne Dämpfung gering ist. Im Vergleich zu anderen Materialien arbeitet es stabiler bei Resonanzfrequenz. In Kompressoren aus legiertem Stahl kann kohlenstoffarmer Stahl einer höheren Arbeitstemperatur und einer höheren Schweißfestigkeit standhalten als Edelstahl. Unter den Schweißfestigkeiten, die durch Ultraschallschweißen von ABS-Kunststoffproben erhalten werden, ist die Schweißfestigkeit, die durch Druckschweißen von Titanlegierungen erhalten wird, die höchste, da Titanlegierungsmaterial eine geringe interne Dämpfung und einen geringen Energieverlust aufweist. Kohlenstoffarmer Stahl, Aluminiumlegierung und Edelstahl erhöhen wiederum die Schweißfestigkeit.