Ультрадыбыстық торлы кесу және дәнекерлеу принципін қолдану
Ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу принципі
Ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу өнеркәсібінде ультрадыбыстық қолданудың кіші саласы болып табылады және ол экологиялық таза, тиімді және эстетикалық жағымды сипаттамаларына байланысты кеңінен қолданылуда.
Ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу принципі
Ультрадыбыстық торлы кесу және дәнекерлеу 20-40 кГц жоғары жиілікті механикалық тербелісті пайдаланады, энергияны дәнекерлеу басы арқылы торлы бетке береді. 1. Энергияны түрлендіру: Ультрадыбыстық генератор электр энергиясын жоғары жиілікті механикалық тербеліске айналдырады, ол амплитудалық трансформатормен күшейтіліп, содан кейін дәнекерлеу басына беріледі. 2. Үйкеліс жылуын өндіру: Дәнекерлеу басы торлы бетке басылады, бұл торлы беттің ішіндегі талшықтар арасында жоғары жиілікті үйкелісті тудырады, бұл бірден 500-1000℃ жоғары температураны тудырады. 3. Синхронды дәнекерлеу және кесу: Жоғары температура торлы талшықтарды (мысалы, нейлон және полиэстер) балқытады, ал дәнекерлеу басының қысымы балқытылған бөлікті тығыздап, берік дәнекерлеу қабатын түзеді. Егер белгілі бір кесу жиегінің дәнекерлеу басымен қолданылса, жоғары температура торлы бетті бір уақытта кесіп, интеграцияланған «кесу + дәнекерлеу» функциясына қол жеткізе алады. 4. Салқындату және пішіндеу: Діріл тоқтағаннан кейін қысым 0,1-0,5 секунд бойы сақталады, бұл дәнекерленген аймақтың тез суытып, қатаюына мүмкіндік береді, кесу және дәнекерлеу процесін аяқтайды. (Пневматикалық жүйелер жұмсақтықты қамтамасыз етеді, сонымен қатар кесу және дәнекерлеу процесінде салқындатуды және пішіндеуді қамтамасыз етеді.)
Ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу жүйесінің құрамы
Жиі қолданылатын ультрадыбыстық пластикалық дәнекерлеу жүйесі үш негізгі компоненттен тұрады: ультрадыбыстық генератор (электр қорабы), ультрадыбыстық түрлендіргіш (вибратор) және ультрадыбыстық қалып (қалып басы, дәнекерлеу басы, мүйіз).
Ультрадыбыстық генератор (электрлік қорап) Ультрадыбыстық түрлендіргіштер (вибраторлар), ультрадыбыстық қалыптар (қалып бастары, дәнекерлеу бастары, мүйіздер)
1. Ультрадыбыстық генератор (электр қорабы): Желілік қуатты тұрақты жоғары жиілікті, жоғары вольтты шығысқа түрлендіреді.
2. Ультрадыбыстық түрлендіргіш (осциллятор): Энергияны түрлендіретін, электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын акустикалық құрылғы.
3. Күшейткіш: Түрлендіргіштің механикалық тербелісінің амплитудасы алдын ала жасалған күшейту коэффициенті арқылы өзгертіледі.
4. Қалыптар (дәнекерлеу бастары, мүйіздер): Дәнекерлеу және кесу қолданбаларының қажеттіліктеріне сәйкес белгілі бір өлшемдерге бейімделген және ультрадыбыстық жүйенің резонанстық талаптарына сай акустикалық сипаттамалармен жасалған. Төменде қолданбалардағы параметрлерді реттеу құбылысын түсіндіру үшін бірнеше формуланы қолданамын.
Энергия = Амплитуда * Қысым * Уақыт * Тұрақты K = Қуат * Уақыт
Жоғарыдағы формулалар дәнекерлеу және кесу кезінде ультрадыбыстық толқынның амплитудасы (генераторға орнатуға болады), қысым (ауа қысымы немесе электр цилиндрінің айналу моменті, сондай-ақ құрылымдық қаттылық пен қаттылық) және толқынның сәулелену уақыты дәнекерлеу және кесу әсерімен оң корреляцияланатынын көрсетеді. Басқаша айтқанда, егер өнім жақсы кесілмесе, бұл параметрлерді оң реттеуге болады. Бұл параметрлер неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы дегенді білдіре ме? Әрине, жоқ!
П = K∗A∗f∗δ, мұндағы P дәнекерлеу қуатын білдіреді, W-мен;
K - материалдың дыбыс өткізгіштігімен және энергияның таралуымен байланысты тұрақты шама. Бұл дегеніміз, біз әдетте әртүрлі материалдардың талаптарға сай болуы үшін әртүрлі параметрлерді дәл баптау қажет деп айтамыз.
А шаршы метрмен (㎡) өлшенген дәнекерлеу кесіндісінің ауданын білдіреді. Бұл дәнекерлеу кесіндісінің жанасу беті, сондықтан кесу жиегінің ұзындығы мен бұрышы әдетте бұл ауданды анықтайды.
f ультрадыбыстық жиілік болып табылады, яғни теориялық тұрғыдан жоғары жиіліктерді дәнекерлеу оңайырақ. Дегенмен, акустикалық тұрғыдан алғанда, жиілік неғұрлым жоғары болса, үлкен амплитудаға жету соғұрлым қиын болады; өлшем бірлігі - Гц.
d метрмен (м) өлшенген амплитудасын білдіреді. Теориялық тұрғыдан алғанда, үлкен амплитуда жақсы дәнекерлеу мен кесуге әкеледі. Дегенмен, металл материалдардың шаршау мерзімі жиілікпен, материалдың қасиеттерімен, кернеумен, уақытпен, қысыммен және қаттылықпен байланысты және сондықтан басқа параметрлерге әсер етеді.
Ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу нәтижелеріне әсер ететін алты фактор:
Қысым + Уақыт + Механикалық құрылым + Өнім материалдары + Жөндеу
1. Ультрадыбыстық дәнекерлеу қысымы
Дәнекерлеу бетіне тиісті қысым жасау дәнекерлеу материалының серпімдіден пластикке ауысуына әкеледі, молекулалық өзара диффузияны күшейтеді және дәнекерлеуден қалған ауаны ығыстырады, осылайша дәнекерлеу бетінің тығыздау өнімділігін арттырады. Қысым әдетте 0,5 МПа-дан аспайды.
2. Ультрадыбыстық дәнекерлеу/кесу уақыты (толқын шығару уақыты)
Тиісті балқу уақыты және жеткілікті салқындату уақыты өте маңызды. Белгіленген жылу шығыны кезінде уақыттың жеткіліксіздігі толық емес пісіруге әкеледі, ал шамадан тыс уақыт пісірудің деформациясына, қождың асып кетуіне және кейде пісірілмеген жерлерде ыстық нүктелерге (түстің өзгеруіне) әкеледі. Молекулалық диффузия мен балқудың жеткілікті болуын қамтамасыз ету үшін пісіру бетінің толық балқыған күйге жету үшін жеткілікті жылуды сіңіруін қамтамасыз ету өте маңызды. Сонымен қатар, пісірудің жеткілікті беріктікке жетуі үшін жеткілікті салқындату уақыты қажет.
3. Ультрадыбыстық амплитуда
4. Механикалық құрылым
Рама өндірісінің дәлдігі мен тұрақтылығы, әсіресе механикалық құрылымы өнімнің дәлдігіне сәйкес келуі керек кейбір дәлдіктегі өнімдер үшін, дәнекерлеу әсеріне тікелей әсер етеді.
5. Өнім материалдары
Дәнекерленген бөлшектердің материалы, олардың құрылымы, қалыңдығы және қысымға төзімділігі сияқты факторлар да дәнекерлеу әсеріне тікелей әсер етеді.
6. Жабдықты жөндеу
Қорытындылай келе, өнімнің ең жақсы ультрадыбыстық кесу және дәнекерлеу нәтижелеріне қол жеткізуі үшін жабдықты жөндеу де маңызды кепілдік болып табылады. Әртүрлі параметрлерді икемді сәйкестендіру және реттеу, сондай-ақ инженерлердің орнында жөндеуі маңызды рөл атқарады.