अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग मशीन की संरचना और सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग मशीन मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से बना है: जनरेटर, वायवीय हिस्सा, कार्यक्रम नियंत्रण हिस्सा, और ट्रांसड्यूसर हिस्सा। जनरेटर का मुख्य कार्य इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ 50Hz बिजली की आपूर्ति को उच्च आवृत्ति (उदाहरण के लिए, 20KHz) उच्च वोल्टेज बिजली तरंगों में परिवर्तित करना है; वायवीय भाग का मुख्य कार्य प्रसंस्करण के दौरान दबाव और दबाव जैसी दबाव कार्य आवश्यकताओं को पूरा करना है; कार्यक्रम नियंत्रण हिस्सा लगातार प्रसंस्करण प्रभाव प्राप्त करने के लिए पूरी मशीन की कार्य प्रक्रिया को नियंत्रित करता है; ट्रांसड्यूसर का हिस्सा जनरेटर द्वारा उत्पन्न उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रिक तरंग को यांत्रिक कंपन में परिवर्तित करता है, जो प्रसंस्करण सतह तक पहुंचने के लिए प्रेषित और परिलक्षित होता है।
आम तौर पर दो प्रकार के जनरेटर होते हैं जो चीन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं: एक पुल पावर एम्पलीफायर सर्किट है जिसका उपयोग संयुक्त राज्य अमेरिका ब्रैनसन कंपनी द्वारा किया जाता है, सुरक्षा सर्किट चरण संरक्षण को अपनाता है, और ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी आम तौर पर 20KHz होती है। इसका लाभ उच्च विद्युत रूपांतरण दक्षता है। नुकसान यह है कि आवृत्ति समायोजन प्रेरक समायोजन सीमा संकीर्ण है और आवृत्ति ट्रैकिंग प्रदर्शन खराब है; दूसरा नुकसान यह है कि बिजली को बड़ा नहीं बनाया जा सकता है, अधिकतम 3 किलोवाट के बारे में है; दूसरा ताइवानी मशीन है, जो आम उपयोग वर्ग बी पावर एम्पलीफायर, ओवरकरंट प्रोटेक्शन, ब्रिज फीडबैक है। लाभ यह है कि शक्ति को बड़ा बनाया जा सकता है (जैसे 4.2 किलोवाट), आवृत्ति ट्रैकिंग प्रदर्शन अच्छा है, और 15KHz की कार्य आवृत्ति आम तौर पर उच्च शक्ति के मामले में उपयोग की जाती है। नुकसान यह है कि विद्युत रूपांतरण दक्षता कम है, और 15KHz की कार्य आवृत्ति मानव कान के लिए श्रव्य है, जो अधिक शोर को दर्शाती है; इसके अलावा, स्विट्जरलैंड, जर्मनी और जापान में स्वचालित आवृत्ति ट्रैकिंग तकनीक का उपयोग करने वाली मशीनें हैं। इसकी ऊंची कीमत की वजह से चीन में यह आम नहीं है।
ट्रांसड्यूसर भाग तीन भागों से बना है: ट्रांसड्यूसर (ट्रांसड्यूसर), एम्पलीफायर (जिसे माध्यमिक ध्रुव, हॉर्न, बूस्टर भी कहा जाता है), वेल्डिंग हेड (जिसे वेल्डिंग डाई, हॉर्न या सोनट्रॉड भी कहा जाता है)।
(1) ट्रांसड्यूसर (ट्रांसड्यूसर): ट्रांसड्यूसर की भूमिका विद्युत संकेतों को यांत्रिक कंपन संकेतों में परिवर्तित करना है। विद्युत संकेतों को यांत्रिक कंपन संकेतों में बदलने के लिए दो भौतिक प्रभाव लागू किए जा सकते हैं। ए: मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव। मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव आमतौर पर प्रारंभिक अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। इसका लाभ यह है कि इसकी एक बड़ी उपलब्ध बिजली क्षमता है; इसका नुकसान यह है कि यह रूपांतरण दक्षता में कम है, निर्माण में मुश्किल है, और बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन के लिए मुश्किल है। बी: पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का रिवर्स प्रभाव। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर में उच्च रूपांतरण दक्षता और बड़े पैमाने पर उत्पादन के फायदे हैं। नुकसान यह है कि उत्पादित बिजली की क्षमता अपेक्षाकृत छोटी है। मौजूदा अल्ट्रासोनिक मशीनें आम तौर पर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करती हैं। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर दो मेटल फ्रंट और रियर लोड ब्लॉक्स के बीच पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को सैंडविच करके बनाया जाता है और एक स्क्रू से कसकर जुड़ा होता है । एक ठेठ ट्रांसड्यूसर का आउटपुट आयाम लगभग 10 माइक्रोन है।
(2) बूस्टर: सींग ही एक धातु स्तंभ है । आकार के डिजाइन के माध्यम से, ट्रांसड्यूसर द्वारा प्रेषित आयाम को प्लास्टिक के हिस्सों के प्रसंस्करण के लिए आवश्यक ऊर्जा आयाम प्राप्त करने के लिए परिलक्षित किया जा सकता है, जो हीटिंग तापमान के बराबर है, जैसे कि हमारे आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एबीएस के लिए आवश्यक प्रसंस्करण आयाम और प्लास्टिक के रूप में लगभग 20μm है; नायलॉन और पॉलीप्रोपाइलीन के लिए आवश्यक प्रसंस्करण आयाम लगभग 50μm है।
(3) हॉर्न: वेल्डिंग हेड का कार्य विशिष्ट प्लास्टिक भागों को बनाना और प्लास्टिक के हिस्सों के आकार और प्रसंस्करण रेंज की आवश्यकताओं को पूरा करना है।
ट्रांसड्यूसर, सींग और वेल्डिंग सिर सभी को काम करने वाले अल्ट्रासोनिक आवृत्ति की आधी तरंगदैर्ध्य होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए उनके आकार और आकार को विशेष रूप से डिज़ाइन किया जाना चाहिए; किसी भी संशोधन आवृत्ति और प्रसंस्करण प्रभाव में परिवर्तन का कारण बन सकता है, तो यह आवश्यक पेशेवर उत्पादन है। उपयोग की जाने वाली सामग्री के आधार पर, आकार अलग-अलग होगा। अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, सींग और वेल्डिंग सिर के लिए उपयुक्त सामग्री हैं: टाइटेनियम मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, मिश्र धातु स्टील, आदि। क्योंकि अल्ट्रासोनिक तरंगें लगभग 20KHz की उच्च आवृत्ति पर लगातार कंपन करती हैं, सामग्री के लिए आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं, जो साधारण सामग्री का सामना नहीं कर सकती हैं।
