Mécanisme de conversion d'énergie du soudage par ultrasons en plastique
Définition de l'échographie :
L'échographie fait référence aux ondes sonores au-dessus de la gamme de fréquences que l'audition humaine peut accepter. La capacité auditive humaine est comprise entre 20Hz et 20KHz; par conséquent, d'une manière générale, toutes les ondes sonores avec une fréquence supérieure à 20 KHz sont appelées ondes ultrasonores. Cependant, dans les applications industrielles, afin de répondre aux exigences de processus spéciales, la fréquence des ondes sonores est inférieure à 10 KHz (comme un séchoir à ultrasons), 15 KHz (comme une machine de soudage à ultrasons en plastique), celles-ci sont également appelées ondes ultrasonores dans l'habitude. La limite supérieure de la fréquence des ultrasons est généralement inférieure à 100 KHz, mais dans les systèmes d'examen médical non destructif, elle peut également atteindre 5000 KHz. Dans l'ensemble, l'industrie utilise généralement l'énergie à générer et à utiliser dans divers supports pour conduire, et les fluctuations de diverses fonctions et effets sont générées avec les différences caractéristiques de divers supports, qui sont collectivement appelés ondes ultrasonores.
Le principe du soudage par ultrasons :
L'onde sonore est transmise à l'objet de traitement du plastique par la tête de soudage par ultrasons (HORN), et la vibration est de 15 ~ 30KHZ par seconde, et l'amplitude est d'environ 4 ~ 5um. Des vibrations à haute fréquence d'environ 20-30 um se produisent sur la surface du joint de la pièce en plastique. De cette manière, la vitesse maximale instantanée en bout de tête de soudage de l'outil métallique peut atteindre 4m/s. Ce martèlement à haute fréquence agit sur la surface du plastique et une forte chaleur de friction se produit à l'endroit où la contrainte est élevée, de sorte que le plastique fondu à l'interface est lié ensemble. , Afin de réaliser le soudage.
Le mécanisme de conversion d'énergie de soudage par ultrasons :
Dans le processus de soudage par ultrasons, la conversion d'énergie au niveau du joint se réfère principalement à la conversion de l'énergie mécanique des ultrasons en énergie thermique pour fondre le plastique. Ce changement d'énergie affecte directement le changement de température à la surface du joint et affecte la qualité du joint. En raison de la complexité du procédé de soudage par ultrasons, la recherche sur le procédé de soudage est encore insuffisante, et il existe de nombreuses explications pour son mécanisme de soudage.
À l'heure actuelle, il existe principalement les deux points de vue suivants sur le mécanisme de fusion du soudage par ultrasons plastique :
1) Mécanisme de vibration de friction. On pense que lorsque les ondes ultrasonores agissent sur deux soudures, les particules de plastique seront excitées par les ondes ultrasonores pour provoquer une compression et une décompression alternées continues, de sorte que la surface de contact de la soudure générera un frottement dû aux vibrations. La fréquence de vibration est la fréquence des ondes ultrasonores. À ce stade, le travail mécanique est converti en chaleur, ce qui augmente la température de la surface de la soudure jusqu'à ce qu'elle fonde, et enfin un joint soudé est formé.
2) Mécanisme de stockage et de conversion d'énergie de contrainte-déformation. On considère que le plastique est un corps viscoélastique. Lorsque les ondes ultrasonores s'y propagent, la contrainte et la déformation des particules de plastique sont différentes, ce qui provoque une perte d'énergie, qui est convertie en chaleur pour faire fondre la surface de la soudure pour former un joint.
