1.Svejsningfrekvenser:
Typiske svejsefrekvenser spænder fra 40 kHz-området til 15 kHz-området. De forskellige parametre i applikationen bestemmer det bedste udstyr og frekvens for at opnå en optimal svejsning af delene.
For små, delikate samlinger (printkort, mikroelektroniske komponenter osv.) Med tætte tolerancer er en højere frekvens (f.eks. 40 kHz) bedre egnet, da påført tryk og ultralydsvibrationer kan minimeres sammen med enhver markering af Klasse A overflader.
Lav frekvens (for eksempel 15 kHz) er velegnet til mellemstore til store dele og tillader også svejsning af mange blødere plastik med større fjerntliggende afstande (mere herom nedenfor) end ofte er muligt med højere frekvenssystemer.
20 kHz frekvensen er den mest anvendte ultralydsfrekvens til plastmontering og giver maksimal fleksibilitet, da den er velegnet til en lang række applikationer og termoplastiske komponenter.
2. Overvejelser om materialer:
I overensstemmelse med det grundlæggende princip for ultralydssamling, som beskrevet ovenfor, kan termoplast samles ultralyd, fordi de smelter inden for et specifikt temperaturområde; der henviser til, at termohærdende materialer - som nedbrydes, når de opvarmes - er uegnede til ultralydssamling.
Svejsbarheden af enhver termoplast afhænger af dens stivhed eller elasticitetsmodul, densitet, friktionskoefficient, varmeledningsevne, specifik varme og Tm eller Tg.
Generelt udviser stiv plast fremragende svejseegenskaber ved fjerntliggende områder, fordi de let overfører vibrerende energi. Blød plast med lavt elasticitetsmodul dæmper ultralydsvibrationerne og er som sådan sværere at svejse.
Ved staking, formning eller punktsvejsning er det modsatte tilfældet. Jo blødere plasten er, jo lettere er det at pæle, forme eller punktsvejse.
Også som regel er harpikser klassificeret som amorfe eller krystallinske. Ultralydsenergi overføres let gennem amorfe harpikser, som derfor let egner sig til ultralydssvejsning. Krystallinske harpikser overfører på den anden side ikke let ultralydsenergi. Af denne grund bør der anvendes højere amplitude og energiniveauer ved svejsning af krystallinske harpikser, og der bør tages særligt hensyn til fælles konstruktion.
Variabler, der yderligere kan påvirke svejsbarheden, er fugtindhold, skimmelfrigørelsesmidler, smøremidler, blødgørere, fyldstoffer, forstærkningsmidler, pigmenter, flammehæmmende stoffer og andre tilsætningsstoffer sammen med faktisk harpiksgrad.
Ligeledes er det vigtigt at bestemme graden af kompatibilitet af de materialer, der svejses sammen. Visse materialer har en vis grad af kompatibilitet, men ikke alle kvaliteter og sammensætninger er muligvis kompatible, og nogle er slet ikke kompatible.
3. Fælles designpåvirkning:
Måske er den mest kritiske facet ved ultralydssvejsning fælles design (konfigurationen af to parringsflader). Det skal overvejes, når de dele, der skal svejses, stadig er i designfasen og derefter indarbejdet i de støbte dele. Der er en række fælles design, hver med specifikke funktioner og fordele. Valget af dem bestemmes af faktorer som plasttype, delgeometri, svejsningskrav, bearbejdnings- og støbefunktioner og kosmetisk udseende.
4. Værktøj og inventar:
Det er vanskeligt at overdrive vigtigheden af horn og armaturer, når det kommer til at opnå en effektiv ultralydssvejsning.
Der plejede at være en opfattelse i branchen, at horn og armaturer til en bestemt applikation skulle leveres af den samme producent, uanset hvilken svejsepresse der blev brugt. I dag forstår ingeniører, at de er fri til at blande og matche: Det bedste værktøj til jobbet behøver ikke at have det samme navn, der er på pressen, så længe svejsefrekvensen passer.
Valgmuligheder for værktøjsfremstillingsmateriale inkluderer aluminium, titanium, hærdet stål og rustfrit stål. Sådanne faktorer som typen af plast, der svejses, fugestørrelse og konfiguration, svejsestyrke og / eller holdbarhed vil bestemme det bedste materiale til jobbet. For eksempel for at øge levetiden kan hærdet stål være et godt valg.
Godt armaturdesign er også bydende nødvendigt. Armaturet har to hovedformål: at justere delene under hornet og støtte direkte under svejseområdet. Denne understøttelse inkluderer også reflektion af ultralydsenergien tilbage til svejseplanet, hvorfor armaturer ofte bearbejdes af metal.
For ekstra styrke og holdbarhed kan hårdmetalbeklædning eller forkromning påføres. Konturerede armaturer og værktøjer til uregelmæssigt formede dele kan specialdesignes sammen med perifere enheder til at klemme, holde og justere modstående dele. Segmenterede og justerbare armaturer kan også bygges for at sikre en sikker pasform med støbte plastdele.
5. Svejsningsparametre:
Under selve svejseprocessen, afhængigt af hvilken type system der anvendes, påvirker en række svejseparametre resultatet. Disse inkluderer amplitude / tryk, udløserkraft og tolerancegrænser, afhængigt af om svejsningen udføres efter tid, energi eller afstand.
Amplitude-indstillingen bruges til at specificere vibrationsamplituden. Finjusteringer af amplitude og trykindstillinger kan ofte foretages på controlleren, der driver et tryk, mens større justeringer kan udføres ved hjælp af boostere og trykreguleringer.
Indstillinger for udløserkrafttryk angiver det tryk, der skal nås for at udløse ultralyd. Justering af denne parameter med indstillinger, såsom forsinkelsestimere, præ-trigger-tilstande og kraft / tryk-indstillinger, kan påvirke, hvor længe delene er i kontakt, før ultralyden faktisk er tændt.
Tidsindstillinger, såsom svejsetid (varigheden af den tid, hvor ultralydsvibrationer faktisk påføres delene) og holdetid (varigheden, hvorunder trykket opretholdes for at sikre korrekt binding af delene efter den faktiske svejsetid og med ultralyd af, så svejsningen kan køle af), yderligere indflydelse, hvornår og hvor længe ultralyd skal forblive tændt.
Ligeledes vil nogle systemer tillade brugeren at specificere energiindstillinger - med grænser og en kalibreringsimpuls, for eksempel - mens nogle også tillader afstandsindstillinger - såsom inkrementel, pre-trigger, absolut og grænser.
Som det kan ses, kommer mange bevægelige dele, hvis du vil, i spil under ultralydssvejsningsprocessen. Manipulation af disse parametre kan betyde forskellen mellem en vellykket svejsning og en ineffektiv svejsning eller et revnet horn.
