Quels sont les principaux composants d’une machine de soudage ultrasonique? Comment le soudeur ultrasonique génère-t-il de la chaleur?
Les principaux composants de la machine de soudage ultrasonique sont le générateur d’énergie, le transducteur, le modulateur d’amplitude (parfois appelé la tige d’amplitude) et la tête de soudure. Le générateur d’alimentation convertit une alimentation électrique avec une tension de 50-60Hz et une tension de 120V/240 V en une alimentation électrique qui fonctionne à 20-40 Khz et une tension de 1300 V. Cette énergie est fournie au transducteur, qui utilise une céramique piézoélectrique en forme de disque pour convertir l’énergie électrique en vibration mécanique, c’est-à-dire, lorsqu’un courant à haute fréquence traverse la céramique piézoélectrique, la céramique piézoélectrique génère le déplacement de la souche.
Le convertisseur transmet la vibration au modulateur d’amplitude. Le modulateur d’amplitude amplifie l’amplitude de l’onde ultrasonique et continue de la transmettre à la tête de soudure. La tête de soudure continue d’amplifier l’amplitude de l’onde ultrasonique et entre en contact avec le composant.
L’énergie est transférée à la position de la tige de soudure des deux pièces assemblées. Parce que les nervures de soudage sont conçues avec des points pointus, l’énergie est concentrée aux points pointus, et le frottement et la chaleur sont générés sous pression. La chaleur est générée par deux types de frottement, l’un est la friction de surface entre les parties supérieures et inférieures du matériau, et l’autre est la friction moléculaire interne du matériau. C’est à cause de la chaleur générée par le frottement que les parties supérieures et inférieures fondent et se rejoignent à la position de soudure.
Pour le même matériau, trois facteurs déterminent le taux de chauffage : la fréquence, l’amplitude et la pression de soudure. Pour les équipements existants, tels que 15 Khz, 20 kHz, 30 Khz ou 40 Khz, la fréquence est fixe. Par conséquent, le taux de chauffage peut généralement être modifié par la pression de soudure. En général, plus la pression est élevée, plus le taux de chauffage est rapide. En outre, vous pouvez également changer l’amplitude, comme la pression, plus l’amplitude, plus la vitesse de chauffage est rapide.
Bien sûr, une pression et une amplitude excessives auront également un impact négatif sur la qualité du soudage, comme la dégradation des matériaux, les fuites, les fissures et les débordements. Par conséquent, le soudage ultrasonique nécessite un processus d’optimisation des paramètres de processus. Après avoir déterminé ces paramètres, le processus de soudure peut atteindre une sortie stable, et la vitesse est élevée, et la résistance au soudage est forte. C’est la raison pour laquelle le soudage ultrasonique est largement utilisé dans la production de masse.
La quantité de chaleur requise pour le soudage dépend du type de matériau, de la conception du soudage et des spécifications de l’équipement. La méthode traditionnelle de contrôle de la chaleur est à travers le temps, c’est-à-dire le soudage pendant un certain temps, comme 0,2 ~1s (généralement moins de 1s). Cependant, l’équipement de soudage ultrasonique d’aujourd’hui peut également régler et surveiller la distance de soudure, la puissance et l’énergie. Chez les opérateurs dûment formés, les paramètres peuvent également être ajustés en fonction de la situation réelle et des différents matériaux, afin d’obtenir un effet de soudage cohérent. Cela améliore également considérablement la flexibilité et la fiabilité du soudage.
