प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमध्ये उच्च-फ्रिक्वेंसी अल्ट्रासोनिक ध्वनिक कंपनांचा वापर केला जातो जो जोडलेल्या भागांवर लागू केला जातो जे कमी दाबाने एकत्र केले जातात. ही वेल्डिंग पद्धत बहुतेक वेळा थर्मोप्लास्टिक्समध्ये सामील होण्यासाठी वापरली जाते आणि जेव्हा बोल्टिंग, सोल्डरिंग किंवा ग्लूइंग योग्य नसते.

जरी अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग 1940 च्या दशकाच्या सुरुवातीस विकसित झाली असली तरी, 1960 च्या दशकाच्या सुरुवातीस इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात बारीक तारा वेल्ड करण्यासाठी ते प्रथम औद्योगिकरित्या वापरले गेले. 1963 मध्ये, पॉलीथिलीन बाँड करण्यासाठी अल्ट्रासोनिक वेल्डिंगचा वापर केला जाऊ लागला. तेव्हापासून, ऑटोमोटिव्ह उद्योगात (इग्निशन मॉड्यूल्स, टर्मिनल वायर्स, वायर्स) अॅल्युमिनियम आणि पातळ शीट मेटल वेल्ड करण्यासाठी अल्ट्रासोनिक वेल्डिंगचा वापर केला जातो.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगचे फायदे ओळखण्याची संथ प्रक्रिया शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक उपकरणांच्या कमतरतेमुळे आहे जी मोठ्या भागांसाठी सुसंगत वेल्डिंग गुणवत्तेची हमी देऊ शकते.परिणामी, 1980 आणि 1990 च्या दशकातील संशोधन प्रामुख्याने अल्ट्रासाऊंड उपकरणांच्या विकासावर केंद्रित होते.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमध्ये कंपनांचा वापर केला जात असला तरी, ही पद्धत "व्हायब्रेशन वेल्डिंग" पेक्षा वेगळी आहे, ज्याला घर्षण वेल्डिंग असेही म्हणतात. कंपन वेल्डिंगच्या बाबतीत, जोडल्या जाणार्‍या भागांपैकी एक जागी ठेवला जातो आणि दुसरा दोलन (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक किंवा हायड्रॉलिक ड्राइव्हद्वारे) असतो.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमध्ये दोन भाग जागेवर असतात आणि घर्षण तयार करण्यासाठी उच्च-फ्रिक्वेंसी ध्वनी लहरी वापरतात. ध्वनिक ऊर्जा घर्षण निर्माण करते आणि उष्णता निर्माण करते ज्यामुळे भाग एका सेकंदापेक्षा कमी वेळात वेल्डेड केले जातात, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग आज वापरात असलेल्या सर्वात वेगवान बनते.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगची प्रक्रिया पूर्णपणे स्वयंचलित आहे आणि विशेष स्थापनेवर चालते. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगचे तत्त्व अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 1, आणि ठराविक स्थापनेची रचना अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. 2.

तांदूळ. 1. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगचे तत्त्व: a — भागांचे संरेखन, b — टिपसह भागांचा संपर्क, c — दाबाचा वापर, d — वेल्डिंग, e — होल्डिंग, f — टिप उचलणे

तांदूळ. 2. सोनिक वेल्डिंगसाठी असेंबली आकृती

जनरेटर (स्वतंत्र युनिटमध्ये) नेटवर्कमधील विद्युत कंपनांना उच्च-फ्रिक्वेंसी (20 ... 60 kHz) मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी वापरला जातो, ट्रान्सड्यूसर, पायझोइलेक्ट्रिक घटकांचा वापर करून, विद्युत कंपनांना ध्वनिकांमध्ये रूपांतरित करतो. अॅम्प्लीफायर आणि सोनोट्रोड हे इंस्टॉलेशनचे निष्क्रिय रेझोनंट घटक आहेत जे ट्रान्सड्यूसरपासून भागांमध्ये कंपनांचे हस्तांतरण करतात.

सामान्यतः, प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग मशीन विविध विस्थापन परिवर्तन गुणोत्तरांसह अॅम्प्लीफायर्सच्या संचासह सुसज्ज असतात.सोनोट्रोडचा आकार आवश्यक वेल्ड कॉन्फिगरेशनद्वारे निर्धारित केला जातो. सोनोट्रोडच्या आकारावर अवलंबून अनुदैर्ध्य रेडियल, काठ आणि इतर लहरी दोलन तयार केले जातात. प्रत्येक शिवण त्याच्या स्वत: च्या sonotrode आवश्यक आहे.

प्रक्रियेचे भौतिक सार दोन भागांच्या संपर्कात लहान मोठेपणाचे खूप मजबूत कंपने दिसणे समाविष्ट आहे. दाबासह कंपने भागांच्या पृष्ठभागावरील अशुद्धता आणि ऑक्साइड काढून टाकतात. इलेक्ट्रॉन भागांमध्ये वाहू लागतात, एक धातूचा शिवण तयार करतात.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग हे इलेक्ट्रिकल कनेक्शन, अॅल्युमिनियम आणि कॉपर वेल्डिंग, कॉपर पाईप्सचे टोक सील करणे, प्लास्टिक वेल्डिंग, प्लास्टिकमध्ये धातूचे भाग एम्बेड करण्यासाठी आदर्श आहे.

तांदूळ. 3. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगद्वारे बनविलेले सांधे

प्लॅस्टिकच्या प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमुळे इतर पद्धतींपेक्षा अधिक विश्वासार्ह सांधे मिळू शकतात. या प्रकरणात, प्लास्टिकचे प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग वेल्डिंग धातूपासून मूलभूतपणे भिन्न आहे.

प्रथम, धातूंचे प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग वेल्डेड पृष्ठभागांच्या समांतर ट्रान्सव्हर्स कंपनांच्या माध्यमाने होते. प्लॅस्टिकच्या अल्ट्रासोनिक वेल्डिंगमध्ये वेल्डेड केलेल्या पृष्ठभागावर सामान्य (म्हणजे काटकोनात) अनुदैर्ध्य कंपनांचा वापर केला जातो. धातू आणि प्लास्टिकच्या सीममध्ये प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) स्पंदने प्रसारित करणार्‍या सोनोट्रोड्सचे आकार देखील पूर्णपणे भिन्न आहेत.

दुसरे, धातू वेल्डिंग करताना, पृष्ठभागांच्या घर्षण संवादाद्वारे एक शिवण तयार केला जातो, ज्यामुळे सामग्री वितळल्याशिवाय एक कठोर कनेक्शन तयार होते.प्लॅस्टिकच्या भागांचे अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग हे इतर पारंपारिक वेल्डिंग पद्धतींप्रमाणेच सामग्री वितळवण्यावर आधारित आहे, जसे की आर्क वेल्डिंग, रेझिस्टन्स किंवा लेसर वेल्डिंग), परंतु कमी तापमान श्रेणींमध्ये.

तांदूळ. 4. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंग उपकरणे

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंगचे फायदे:

1. विशेष पृष्ठभाग साफ करणे आवश्यक नाही.

2. संरक्षणात्मक वातावरणाची आवश्यकता नाही.

3. वेल्डिंग उपभोग्य वस्तू (वायर, इलेक्ट्रोड, सोल्डर इ.) आवश्यक नाहीत.

4. कमी वीज वापर.

5. एक संयुक्त तयार करण्यासाठी लहान विभक्त वेळ (सुमारे एक सेकंदाचा एक चतुर्थांश).

6. वेल्डिंग प्रक्रियेचे पूर्ण ऑटोमेशन आणि इतर उत्पादन प्रक्रियांसह सहज एकत्रीकरणाची शक्यता.

7. वेल्डिंग दरम्यान थोड्या प्रमाणात उष्णता निर्माण झाल्यामुळे उच्च तापमानास संवेदनशील असलेल्या सामग्रीसह भिन्न निसर्गाच्या वेल्डिंग सामग्रीची शक्यता.

8. सर्व प्रकारचे तपशील वेल्डिंग.

9. या प्रक्रियेद्वारे तयार केलेले वेल्ड्स दृष्यदृष्ट्या सुखकारक, व्यवस्थित आहेत.

10. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमध्ये संक्षारक रसायने वापरली जात नाहीत आणि इतर पद्धतींप्रमाणे कमी प्रमाणात धूर निर्माण करतात.

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंगची मर्यादा:

1. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगच्या वापरातील सर्वात गंभीर मर्यादा म्हणजे वेल्डेड भागांचा आकार - 250 मिमी पेक्षा जास्त नाही. हे ट्रान्सड्यूसरच्या आउटपुट पॉवरमधील मर्यादा, सोनोट्रोडची अत्यंत उच्च शक्तीच्या अल्ट्रासाऊंड लाटा प्रसारित करण्यास असमर्थता आणि मोठेपणा नियंत्रित करण्यात अडचण यामुळे होते.

2. प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेल्डिंगमध्ये सामील होत असलेल्या सामग्रीमध्ये कमी आर्द्रता देखील आवश्यक आहे.अन्यथा, कंपन वेल्डिंगला प्राधान्य दिले जाते.

3. जाड-भिंतीच्या सामग्रीमध्ये सामील होण्यासाठी अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग प्रभावी नाही. जोडायचा भागांपैकी किमान एक भाग हलका असणे आवश्यक आहे, कारण ते मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा शोषून घेते.