Les détails des paramètres de soudage par ultrasons
Fréquence ultrasonique. Les capteurs de soudage par ultrasons sont conçus pour différents systèmes et applications, allant de 15 à 300 kHz.La plupart des systèmes de soudage des métaux sont en fréquences de 20 à 40 kHz, la fréquence la plus courante étant de 20 kHz.
Amplitude de vibration. L’amplitude de vibration de la tête de soudage est directement liée à l’énergie transmise à la soudure. L’amplitude de la vibration par ultrasons est très faible au niveau des cordons de soudure - 10,30 ou 50 microns, dépassant rarement 100 microns. ). Dans certains systèmes de soudage, l’amplitude est une variable dépendante; c’est-à-dire qu’il s’agit de la puissance appliquée au système.Dans d’autres systèmes, l’amplitude est une variable indépendante qui peut être définie et contrôlée par le contrôle à rétroaction système sur l'alimentation.
Force statique Lorsque la vibration de soudage commence, la force exercée sur la pièce par la tête de soudage et l’enclume produit un contact intime entre les surfaces opposées.La taille de la force, en fonction du matériau et de l’épaisseur, et la taille de la soudure, peuvent varier de des dizaines de milliers de tonnes à des milliers de newtons.Par exemple, une soudure de 40 mm2 est produite dans la série 6 000 d’aluminium, avec une force de 1 500 N, tandis que la soudure de 10 mm2 sur une tôle de cuivre souple de 0,5 mm épais peut ne nécessiter que 400n.
Électricité, énergie et temps.Bien que les paramètres de soudage individuels, la puissance, l’énergie et le temps soient les meilleurs contrôles, ils sont étroitement liés.Lorsque la soudure, la tension et le courant de l’alimentation entraînent la transmission de la puissance au transducteur pendant le cycle de soudage. L’énergie fournie correspond à la surface sous la courbe de puissance de soudage.La plupart des sources de puissance de soudage sont calculées à la puissance maximale qu’elles peuvent fournir, allant de quelques centaines de watts à quelques kilowatts.Le temps de soudage maximal est inférieur à une seconde.Sur la puissance de sortie constante, la soudure de 0,4 seconde de soudeuse de 2 kw produira 800 joules d’énergie.
Matériaux. Cela comprend un large éventail de questions et de paramètres liés au soudage par ultrasons des métaux.Le premier est la combinaison de matériaux ou de matériaux.La combinaison de la plupart des matériaux et matériaux est considérée comme pouvant être soudée dans une certaine mesure, bien que des paramètres de soudage spécifiques et des données de performance soient généralement acceptables. Les propriétés des matériaux, y compris le module, la limite d'élasticité et la dureté, sont une considération importante.
Les alliages durs, tels que le titane, le fer et l’acier, et les alliages d’aviation à base de nickel et les métaux réfractaires (molybdène) sont généralement des alliages mous comme l’aluminium, le cuivre, le nickel, le magnésium, l’or, l’argent et le platine. et tungstène) sont plus difficiles.
Les caractéristiques de surface des matériaux constituent un autre paramètre, notamment le traitement de surface, les oxydes, les revêtements et les contaminants.
Géométrie. La forme des pièces à souder joue un rôle important, le facteur déterminant étant l’épaisseur des pièces.En général, les pièces minces ont de meilleures chances de réussir le soudage par ultrasons.Augmenter l’épaisseur des pièces, en particulier la partie à souder par contact tête, nécessite une plus grande surface de soudure, une force statique supérieure et une force de soudage supérieure. L’épaisseur maximum disponible dépend de la puissance disponible du matériau et de la source de courant de soudage.
Outil. L'outillage est composé d'une tête à ultrasons / de soudage et d'une enclume, utilisés pour supporter les composants et transmettre de l'énergie ultrasonique et statique. Dans la plupart des cas, les infobulles sont transformées en un composant complet pour la sonotrode, mais dans certains cas, une infobulle amovible est utilisée. avoir des rainures et une tranchée ou une autre rugosité de surface pour améliorer les fixations des pièces.
La tête de soudage et la surface de contact de l'enclume sont généralement plates et la tête de soudage est conçue pour présenter une courbure légèrement convexe afin de modifier la contrainte de contact.
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