Что такое Сонотрод в ультразвуковой сварке?

Ультразвуковой сонотрод: также известен как ультразвуковой рог в ультразвуковых сварочных машинах

Процесс ультразвуковой сонотрод, обычно называемый ультразвуковым рогом, играет важную роль в процессе ультразвуковой сварки. Как ключевой компонент ультразвуковой сварочной машины, основная функция сонотрода — передавать ультразвуковые волны излучаемые ультразвуковым преобразователем. Эти высокочастотные вибрации, создаваемые сонотродом, необходимы для сварки изделий вместе. Преобразуя электрическую энергию в механические вибрации, ультразвуковой сонотрод обеспечивает точное и эффективное соединение материалов, особенно в приложениях, требующих высокоточной сварки.

Работа сонотродa в процессе ультразвуковой сварки

Из какого материала изготовлен ультразвуковой сонотрод?

Материалы ультразвуковых пластиковых сварочных рогов

1. Титановые сплавы (Ti-6Al-4V)
Особенности: Высокая прочность, длительный ресурс усталости, низкое акустическое сопротивление, коррозионная стойкость и низкая плотность.
2. Алюминиевый сплав (7075-T651)
Особенности: Умеренная прочность, хорошие акустические характеристики, высокая обрабатываемость, экономичность, легкий вес.
3. Закаленная сталь (инструментальная сталь)
Особенности: Экстремальная твердость, отличная износостойкость, средняя акустическая эффективность и высокая плотность.
4. Специальные материалы
  • Бериллиевое медь: Высокая теплопроводность/электропроводность, для отвода тепла.
  • Композиты из углеродного волокна: Ультралегкий вес, для специальных частотных требований.
ultrasonic horn hyusonic
Ультразвуковой металлический сварочный рожок

Материалы ультразвуковых металлических рожков для сварки

изображение ультразвукового металлического рога для сварки
Ультразвуковой металлический сварочный рожок
1. Высокопрочный титановый сплав
Особенности: Ультра-высокая усталостная прочность, оптимизированная зернистая структура, улучшенная высокая температура эксплуатации.
2. Марганцевый сталь
Особенности: Ультра-высокая прочность, отличная усталостная стойкость, точный контроль свойств с помощью термической обработки и низкий коэффициент теплового расширения.
3. Вольфрамовый карбид
Особенности: Экстремальная твердость, первоклассная износостойкость, меньшая акустическая передача и высокая хрупкость.
4. Специальные сплавы
  • Молибденовые сплавы: Высокая температура плавления, для сварки при высоких температурах.
  • Никелевые сплавы: Превосходная коррозионная стойкость, специализированная для сварки химического оборудования.

Преимущества в различных областях применения

Процесс сонотрод является ключевым компонентом ультразвуковой сварки, передающим ультразвуковую энергию для достижения точной сварки. Его материал, конструкция и точность значительно влияют на его работу в различных отраслях.

В автомобильной промышленности, сонотрод используется для сварки пластиковых деталей, таких как фары и панели приборов. Его материалы, такие как титан or алюминиевые сплавы, обеспечивают высокую стойкость к вибрациям, теплоустойчивость и долговечность. Точная конструкция обеспечивает фокусировку энергии на зоне сварки, предотвращая повреждение окружающих компонентов.

Ультразвуковая сварка дверных панелей и внутренних отделочных панелей
Ультразвуковая сварка медно-алюминиевых шунтов для автомобильных аккумуляторов
Ультразвуковая сварка компонентов гемодиализа
Шприцы и инфузионные системы

В медицинской промышленности, сонотрод необходим для сварки мелких, чувствительных пластиковых деталей в устройствах, таких как шприцы и IV-капельницы. Материал титанового сплава обеспечивает чистоту и предотвращает загрязнение, а точная конструкция гарантирует прочные, чистые сварные швы без воздействия на целостность продукта.

В электронной промышленности, сонотрод используется для сварки пластиковых корпусов и электронных компонентов. Его материалы обеспечивают отличную проводимость вибрации и теплоустойчивость, в то время как дизайн фокусирует энергию на месте сварки, предотвращая повреждение чувствительной электроники, такой как печатные платы и дисплеи.

Ультразвуковая сварка гибких печатных плат
Корпус датчика ультразвуковой сварки

В целом, сонотрод‘выбор материала, дизайн и точность ‘с гарантируют высокое качество и стабильность сварки в автомобильной, медицинской и электронной сферах.

Как спроектировать ультразвуковой сонотрод?

Диаграмма анализа напряжений ультразвуковой сварочной головки2

При проектировании ультразвукового рога необходимо сначала учитывать ультразвуковую частоту. Длина рога примерно равна половине длины волны создаваемой волны. Форма сонотродa определяется продуктом. Положение сварки и форма ультразвукового рога должны быть разумно спроектированы в соответствии с материалом продукта и конкретными условиями.

Каждый сварочный рог необходимо моделировать и анализировать на напряжение, амплитуду и частоту, чтобы обеспечить нормальную работу.

Прочность ультразвуковых сонотродов для сварки

Срок службы ультразвукового рога зависит от его материала и привычек использования.

  1. Материал: Обычно стальные рога для сварки обладают самой высокой твердостью и лучшими свойствами усталости металла, в то время как алюминиевые сонотроды имеют самую низкую твердость и худшие свойства усталости.
  2. Привычки использования: Перед использованием ультразвуковой сварочной машины необходимо настроить форму. При установке ультразвукового рога нужно убедиться, что сварочная головка надежно закреплена. Следует избегать жесткого удара по сонотродy твердым металлом, чтобы не повредить поверхность ультразвукового сонотродa.

Если частота сварки и количество циклов достигают определенного уровня, это также повлияет на усталость сонотродa и может привести к его повреждению.

Как определить, поврежден ли ультразвуковой сонотрод?

Мы можем определить повреждение ультразвуковой сварочной головки по внешнему виду и звуку. 

  1. Внешний вид: Определите состояние рога для сварки, проверяя наличие трещин на поверхности рога (особенно в местах канавок и винтов).
  2. Звук: Если при работе ультразвуковой сварочной машины слышен свистящий звук, необходимо проверить, повреждена ли поверхность рога для сварки.
ru_RURU
Прокрутить вверх