Six étapes rapides pour un assemblage à ultrasons réussi
Avez-vous une application qui, selon vous, pourrait être assemblée par ultrasons? Vous vous demandez comment passer de deux morceaux de plastique à une pièce assemblée?
Voici comment nos ingénieurs abordent une application. Bien que nous ne nous attendions pas à ce que nos clients effectuent chacune de ces étapes, il est important qu'ils participent à ce processus. De cette façon, ils comprendront mieux leurs systèmes et sauront optimiser le potentiel de l'équipement à ultrasons.
Étape 1 - Déterminer la faisabilité des ultrasons
Examinez d’abord les composants à assembler par ultrasons. Ils doivent être des thermoplastiques et, si des plastiques différents doivent être soudés, ils doivent être compatibles (voir le Guide de compatibilité des thermoplastiques). Les pièces doivent également être conçues de manière à ce que l'énergie ultrasonore puisse être efficacement transmise à l'articulation.
À l'aide du tableau de référence d'amplitude, déterminez les exigences en amplitude du thermoplastique que vous utilisez. Si possible, traitez quelques parties pour vérifier que vous avez une amplitude suffisante. Pensez à utiliser des revêtements de corne à ultrasons spéciaux ou des matériaux à base de corne si vous utilisez des charges ou des additifs dans les composants en plastique.
La dernière étape consiste à examiner vos options d’outillage à ultrasons. Est-il même possible de construire un cornet à ultrasons qui fournira l'amplitude nécessaire à la pièce? Aurez-vous besoin de plusieurs cornes ou d'une corne composite? Les pièces peuvent-elles être correctement supportées dans un appareil?
Étape 2 - Choisissez le bon équipement de soudage par ultrasons
Une fois que vous avez déterminé que les ultrasons constituent une méthode d’assemblage viable pour votre application, il est temps de choisir votre équipement de soudage. Votre application et les besoins de votre futur projet détermineront si vous avez besoin d'un équipement à 15, 20, 30 ou 40 kHz. Le système de soudage par ultrasons à 20 kHz est plus polyvalent, car il peut traiter diverses tailles de pièces. C'est également idéal lorsque des amplitudes plus élevées sont nécessaires pour faire fondre le plastique. Un système de soudage par ultrasons à 40 kHz est généralement utilisé pour des applications plus petites et plus délicates. Votre application déterminera également la puissance de votre générateur (200 à 5 000 watts). Traditionnellement, plus votre partie et votre cornet sont gros, plus vous aurez besoin de puissance pour le faire tourner à pleine amplitude.
Comment vous allez appliquer l'énergie ultrasonore à vos pièces est un autre facteur à prendre en compte. Les sondes à main sont idéales pour les applications dans lesquelles il est plus pratique d'apporter les ultrasons à la pièce. Lorsque le contrôle et la répétabilité sont essentiels, un système de presse serait recommandé. Si les cadences de production nécessitent des vitesses supérieures à celles pouvant être atteintes par une presse standard, un système de manipulation de pièces à index rotatif devrait être utilisé. Le montage personnalisé et l’automatisation des propulseurs à ultrasons sont d’autres possibilités.
Votre ingénieur en ultrasons peut vous aider à concevoir votre système pour répondre à d'autres besoins spécifiques tels que le contrôle de processus et le SPC, les exigences de refroidissement et les enceintes acoustiques.
Étape 3 - Assembler et installer l'outillage à ultrasons
Étant donné que les transducteurs ne peuvent à eux seuls générer une amplitude suffisante pour faire fondre le plastique, votre ingénieur en outillage et applications ultrasonores déterminera le facteur de gain requis par le cornet pour répondre aux exigences en amplitude du thermoplastique. Sur la base de ce facteur de gain, il sélectionnera le booster et la combinaison de cornes appropriés.
Vous devrez assembler le transducteur, le booster et le klaxon, mais examinez d’abord toutes les surfaces de contact pour en vérifier la planéité et la propreté. Enlevez tout corps étranger des goujons filetés et des trous de raccordement. Enduisez une surface de contact de chaque composant de la pile avec une fine couche de graisse haute pression - mais ne graissez pas les goujons. Enfilez les composants ensemble et serrez en appliquant un couple d'au moins 17,63 Newton-mètres (13 lb-pi), mais d'au plus 18 lb-pi. (24,40 Newton-mètres).
Une fois la pile assemblée, installez-la dans votre système en suivant les instructions simples du manuel d'utilisation. Assurez-vous qu'il est aligné avec le luminaire; utilisez des jauges d'épaisseur ou du papier carbone si cela devient difficile.
Étape 4 - Configuration du matériel de soudage
Après avoir suivi les procédures de configuration simples du manuel d'utilisation, vous devez être prêt à définir la force de pression initiale, la force de déclenchement, le temps de soudage et la vitesse. Réglez la butée mécanique (pour éviter que le klaxon et l'appareil ne touchent par inadvertance), puis déterminez si les ultrasons doivent être activés avant d'entrer en contact avec les pièces. Si c'est le cas, utilisez la fonction de pré-déclenchement.
Si vous utilisez un contrôleur de processus, déterminez et définissez le contrôle de processus principal le plus efficace. Le soudage à distance, la puissance de pointe et la distance absolue sont les contrôles les plus courants, bien que le soudage puisse également être contrôlé en temps et en énergie.
Étape 5 - Ajustez la configuration
Une fois que vous avez configuré votre outillage à ultrasons et votre équipement de soudage, n'effectuez pas une production complète - exécutez un lot ou deux échantillons. Examinez et testez (au besoin) les pièces assemblées. Si un ajustement du processus est nécessaire, reportez-vous à la section Dépannage de l'application dans le «Guide pour le montage des plastiques ultrasoniques» pour aider à diagnostiquer les causes probables et les solutions.
Étape 6 - Maintenir des conditions de fonctionnement appropriées
Toutefois, afin de maximiser la durée de vie et les performances de votre équipement de soudage, il est important de procéder à un nettoyage et à une inspection mineures toutes les 500 heures de fonctionnement. Cela inclut: enlever la poussière / la saleté des tiges de guidage; appliquer de l'huile légère sur l'extérieur de la tige du cylindre à air; inspecter le câblage de la tête du propulseur; inspecter le filtre à air; serrer les vis de fixation du propulseur et de la fixation (si nécessaire); vérifier les paramètres de configuration; et inspecter, nettoyer, roder et resserrer la pile.
