آلية تحويل الطاقة للحام بالموجات فوق الصوتية للبلاستيك

تعريف الموجة بالموجات فوق الصوتية:

تشير الموجة بالموجات فوق الصوتية إلى الموجة الصوتية أعلى من نطاق التردد الذي يمكن أن تقبله السمع البشري ، وقدرة السمع البشري بين 20 هرتز و 20 كيلو هرتز ؛ لذلك ، بشكل عام ، تسمى جميع الموجات الصوتية ذات التردد أعلى من 20 كيلو هرتز الموجات فوق الصوتية. ومع ذلك ، في التطبيقات الصناعية ، من أجل تلبية متطلبات العملية الخاصة ، يكون التردد الصوتي أقل من 10 كيلو هرتز (مثل المجفف بالموجات فوق الصوتية) و 15 كيلو هرتز (مثل آلة اللحام بالموجات فوق الصوتية البلاستيكية) ، والتي تُعرف أيضًا باسم الموجات فوق الصوتية. عادة ما يكون الحد من التردد العلوي للموجات فوق الصوتية ضمن 100 كيلو هرتز ، ولكنه يصل إلى 5000 كيلو هرتز أيضًا في أنظمة الفحص الطبية غير المدمرة. باختصار ، في الصناعة ، يشار إليها عمومًا باسم الموجة بالموجات فوق الصوتية التي يمكن إنشاؤها واستخدامها في مختلف الوسائط ، وإنتاج تقلبات مختلفة للوظائف والمرافق المختلفة مع خصائص الوسائط المختلفة.

مبدأ اللحام بالموجات فوق الصوتية:

تنتقل الموجة الصوتية إلى كائن المعالجة البلاستيكية من خلال رأس اللحام بالموجات فوق الصوتية (القرن) ، مع اهتزاز 15 ~ 30 كيلو هرتز في الثانية وسعة حوالي 4 ~ 5um ، ثم تضخيمها بواسطة قرن بالموجات فوق الصوتية الثابتة وأداة التضخيم القابلة للاستبدال الرأس ، مما أدى إلى اهتزاز عالي التردد من حوالي 20 ~ 30um على سطح المفصل للجزأين البلاستيكيين. وبهذه الطريقة ، يمكن أن يصل الحد الأقصى للسرعة الفورية في الوجه النهائي لرأس لحام أداة المعادن إلى 4 م / ثانية. تعمل هذه المطرقة عالية التردد على السطح البلاستيكي ، وتحدث حرارة الاحتكاك القوية في المكان الذي يعاني من الضغط العالي ، بحيث يتم ربط البلاستيك المذاب في الواجهة معًا ، وذلك لتحقيق اللحام.

آلية تحويل الطاقة للحام بالموجات فوق الصوتية:

في عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية ، يشير تحويل الطاقة في المفصل بشكل أساسي إلى تحويل الطاقة الميكانيكية بالموجات فوق الصوتية إلى طاقة حرارة للانصهار البلاستيكي. يؤثر تغيير الطاقة هذا بشكل مباشر على تغير درجة الحرارة على سطح المفصل وجودة المفصل. نظرًا لتعقيد عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية ، لا يزال البحث في عملية اللحام غير كافية ، وهناك العديد من التفسيرات حول آلية اللحام.

في الوقت الحاضر ، هناك وجهات نظران في آلية الانصهار للحام بالموجات فوق الصوتية البلاستيكية:

1) آلية الاهتزاز الاحتكاك. يُعتبر أنه عندما تعمل الموجات بالموجات فوق الصوتية على اثنين من اللحامات ، فإن الجزيئات البلاستيكية ستكون متحمسة بواسطة الموجة بالموجات فوق الصوتية وتتسبب في ضغط مستمر ومتكرر وخفض الضغط ، بحيث ينتج عن سطح التلامس للحام احتكاك بسبب الاهتزاز ، وتردد الاهتزاز هو التردد من الموجة بالموجات فوق الصوتية. في هذا الوقت ، يتم تحويل العمل الميكانيكي إلى حرارة ، مما يزيد من درجة حرارة سطح اللحام حتى الذوبان ، ويشكل أخيرًا مفصلًا ملحومًا.

2) آلية تخزين وتحويل طاقة الإجهاد. ويعتبر أن البلاستيك هو جسم لزج. عندما تنتشر الموجة بالموجات فوق الصوتية فيه ، فإنها تتسبب في مراحل مختلفة من الإجهاد وسلالة الجزيئات البلاستيكية ، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة ، والذي يتحول إلى حرارة لإذابة سطح اللحام والفصل.