تولید و نگهداری قالب های مبدل تمیز کننده اولتراسونیک

مبدل اولتراسونیک پیزوالکتریک به این معنی است که فرکانس ارتعاش بیشتر از 20 کیلوهرتز است و تعداد ارتعاشات در ثانیه (فرکانس) بسیار زیاد است که از حد بالایی گوش انسان (20000 هرتز) فراتر می رود. مردم این موج صوتی نامفهوم را فراصوت می نامند. اولتراسوند و صدای قابل شنیدن اساساً یکسان هستند. آنها یک نقطه مشترک از ارتعاش مکانیکی دارند که معمولاً در یک محیط الاستیک به شکل یک موج طولی منتشر می شود. این نوعی انتشار انرژی است و تفاوت آن در بالا بودن فرکانس اولتراسونیک است. طول موج کوتاه است و قابلیت تابش و هدایت خوبی در امتداد یک خط مستقیم در یک فاصله مشخص دارد. در سال 2013، محدوده فرکانس مورد استفاده برای تصویربرداری اولتراسوند شکم بین 2~5 مگاهرتز، معمولا 3~3.5 مگاهرتز (یک ارتعاش در ثانیه) 1 هرتز، 1 مگاهرتز = 10 ^ 6 هرتز، یعنی 1 میلیون ارتعاش در ثانیه، و فرکانس امواج قابل شنیدن بین 10، 20 است.

دو پارامتر اصلی سونوگرافی:

دو پارامتر اصلی از حلقه سرامیکی پیزو : فرکانس: F ≥ 20KHz. چگالی توان: p = توان انتقال (W) / منطقه انتشار (cm2)؛ معمولاً p ≥ 0.3w / cm2؛ انتشار امواج اولتراسونیک در مایع می تواند سطح جسم را لکه دار کند. اصل 'تمیز کردن' را می توان با پدیده 'کاویتاسیون' توضیح داد: وقتی موج اولتراسونیک در مایع به فشار یک اتمسفر منتشر می شود ، چگالی توان 0.35w/cm2 است و موج مافوق صوت در فشار 0.35w/cm2 است و فشار موج اولتراسونیک در فشار منفی بزرگ وجود ندارد. فشار در مایع ایجاد می شود که مولکول های مایع را به حفره ها و هسته های کاویتاسیون می شکند. این حفره بسیار نزدیک به خلاء است که وقتی فشار اولتراسونیک به حداکثر برعکس شود پاره می شود و ضربه شدید ناشی از پارگی به کثیفی سطح جسم برخورد می کند. 

این پدیده موج ضربه ای که در اثر ترک خوردن حباب های کوچک کاویتاسیون متعدد ایجاد می شود، پدیده 'کاویتاسیون' نامیده می شود. طراحی و تولید قالب های اولتراسونیک باید بسیار ساده باشد. گمراه نشوید، هنگام استفاده از سر جوش نادرست یا تنظیم نشده، هزینه تولید زیادی برای شما به همراه خواهد داشت - اثر جوشکاری را از بین می برد، و حتی جدی تر مستقیماً به مبدل یا آسیب به دستگاه منجر می شود. بنابراین، طراحی قالب اولتراسونیک به سادگی شکل آن نیست. برعکس، نیاز به دانش و مهارت های حرفه ای زیادی دارد - چگونگی اطمینان از اقتصادی ترین کار سر مبدل جوشکاری پارچه اولتراسونیک ؟ چگونه می توان اطمینان حاصل کرد که سر جوش می تواند به طور موثر ارتعاش مکانیکی مبدل را تبدیل کند؟ انتقال به قطعه کار برای تشکیل یک جوش ثابت پایدار - قالب اولتراسونیک یکی از عمیق ترین جنبه های فنی فناوری اولتراسونیک است. سر ابزارهای مختلف برای اجسام جوشکاری مختلف مورد نیاز است. چه جوشکاری نزدیک میدان باشد و چه جوشکاری انتقال، تنها یک سر ابزار با نیم طول موج می تواند حداکثر دامنه وجه انتهایی جوش را به دست آورد. سر ابزار دارای دو نوع دامنه و بدون تقویت دامنه است.

سر ابزار سیستم صوتی برای مبدل جوشکاری اولتراسونیک پلاستیکی معمولاً از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است. سطح انتهایی با آلیاژ سخت اندود شده است. هنگامی که قدرت بالا است، آن را نیز از مواد آلیاژ تیتانیوم ساخته شده است. در این مورد، استحکام خستگی ماده بیش از دو برابر آلیاژ آلومینیوم است. از آنجایی که سر جوش اولتراسونیک تحت ارتعاش فرکانس بالا کار می کند، باید سعی کند طراحی متقارن خود را حفظ کند تا از تنش نامتعادل و ارتعاش جانبی ناشی از عدم تقارن انتقال امواج صوتی جلوگیری کند. لرزش نامتعادل می تواند باعث گرم شدن و شکستن مو شود. جوشکاری اولتراسونیک در صنایع مختلف اعمال می شود و نیازهای دقت پردازش متفاوتی دارد. برای قطعات کار مخصوصاً نازک مانند قطعات قطب باتری لیتیوم یون و جوش زبانه، روکش فویل طلا و غیره، دقت ماشینکاری بسیار بالا است و دقت بالایی لازم است. تجهیزات پردازش به گونه ای پردازش می شوند که قالب های تولید شده الزامات استفاده را برآورده کنند. جوشکاری اولتراسونیک به مواد فلزی نیاز دارد که انعطاف پذیری خوبی داشته باشند (تلفات مکانیکی کوچک در حین انتقال صوتی). بنابراین، مواد پرکاربرد آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم هستند که از دلایل اصلی اطمینان از عمر قالب های اولتراسونیک در محصولات جوشکاری هستند. اول، فرآیند تکمیل قالب پیچیده است. بنابراین، این فقط طراحی مهندس قالب نیست که مواد باید با دقت انتخاب شود، بلکه موادی که محصول باید مورد استفاده قرار گیرد تا از تأثیر ناخواسته بر به موقع بودن و کیفیت مبدل تمیزکننده ارتعاش جلوگیری کند.