¿Cuáles son los principales componentes de una máquina de soldadura ultrasónica? ¿Cómo genera calor el soldador ultrasónico?
Los principales componentes de la máquina de soldadura ultrasónica son el generador de energía, el transductor, el modulador de amplitud (a veces llamado la barra de amplitud) y el cabezal de soldadura. El generador de energía convierte una fuente de alimentación con una tensión de 50-60Hz y una tensión de 120V / 240 V en una fuente de alimentación que funciona a 20-40 Khz y una tensión de 1300 V. Esta energía se proporciona al transductor, que utiliza una cerámica piezoeléctrica en forma de disco para convertir la energía eléctrica en vibración mecánica, es decir, cuando una corriente de alta frecuencia pasa a través de la cerámica piezoeléctrica, la cerámica piezoeléctrica genera desplazamiento de tensión.
El convertidor transmite la vibración al modulador de amplitud. El modulador de amplitud amplifica la amplitud de la onda ultrasónica y continúa transmitiéndola al cabezal de soldadura. El cabezal de soldadura continúa amplificando la amplitud de la onda ultrasónica y entra en contacto con el componente.
La energía se transfiere a la posición de la varilla de soldadura de las dos partes ensambladas. Debido a que las costillas de soldadura están diseñadas con puntos afilados, la energía se concentra en los puntos afilados, y la fricción y el calor se generan bajo presión. El calor es generado por dos tipos de fricción, uno es la fricción superficial entre las partes superior e inferior del material, y el otro es la fricción molecular interna del material. Es debido al calor generado por la fricción que las partes superior e inferior se funden y se unen en la posición de soldadura.
Para el mismo material, hay tres factores que determinan la tasa de calentamiento: frecuencia, amplitud y presión de soldadura. Para equipos existentes, como 15 Khz, 20 kHz, 30 Khz o 40 Khz, la frecuencia es fija. Por lo tanto, la tasa de calentamiento generalmente se puede cambiar por presión de soldadura. Generalmente, cuanto mayor sea la presión, más rápida será la velocidad de calentamiento. Además, también puede cambiar la amplitud, como la presión, cuanto mayor sea la amplitud, más rápida será la velocidad de calentamiento.
Por supuesto, la presión y amplitud excesivas también tendrán un impacto negativo en la calidad de la soldadura, como la degradación del material, las fugas, las grietas y el desbordamiento. Por lo tanto, la soldadura ultrasónica requiere un proceso de optimización de los parámetros del proceso. Después de determinar estos parámetros, el proceso de soldadura puede alcanzar una salida estable, y la velocidad es alta, y la resistencia de soldadura es fuerte. Esta es la razón por la soldadura ultrasónica es ampliamente utilizado en la producción en masa.
La cantidad de calor necesaria para la soldadura depende del tipo de material, el diseño de soldadura y las especificaciones del equipo. El método tradicional de control del calor es a través del tiempo, es decir, la soldadura durante un cierto tiempo, como 0.2-1s (generalmente menos de 1s). Sin embargo, el equipo de soldadura ultrasónica de hoy en día también puede establecer y monitorear la distancia de soldadura, la potencia y la energía. En los operadores debidamente entrenados, los parámetros también se pueden ajustar de acuerdo con la situación real y diferentes materiales, con el fin de obtener un efecto de soldadura consistente. Esto también mejora en gran medida la flexibilidad y fiabilidad de la soldadura.