Η κεφαλή συγκόλλησης μιας μηχανής συγκόλλησης μετάλλων υπερήχων είναι μια ακουστική συσκευή που μεταδίδει απευθείας τη μηχανική ενέργεια δόνησης στα προϊόντα που πρόκειται να συνδεθούν. Η δόνηση μεταδίδεται μέσω του τεμαχίου προς την επιφάνεια συγκόλλησης, δημιουργώντας θερμότητα μέσω της τριβής που λιώνει το πλαστικό. Η δόνηση σταματά όταν το λιωμένο υλικό φτάσει στη διεπιφάνεια. Η σύντομη διατήρηση της πίεσης επιτρέπει στο λιωμένο υλικό να στερεοποιηθεί στην επιφάνεια σύνδεσης, σχηματίζοντας ισχυρούς μοριακούς δεσμούς. Ολόκληρος ο κύκλος συνήθως ολοκληρώνεται σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο, ωστόσο η αντοχή συγκόλλησης είναι κοντά σε αυτή ενός ενιαίου, συνεχούς τεμαχίου υλικού.
Παράμετρος πλάτους
Το πλάτος είναι μια κρίσιμη παράμετρος για τα υλικά που πρόκειται να συγκολληθούν, ανάλογη με τη θερμοκρασία ενός χρωμίου σιδήρου. Η ανεπαρκής θερμοκρασία θα οδηγήσει σε ατελή συγκόλληση, ενώ η υπερβολική θερμοκρασία θα προκαλέσει την απανθράκωση των πρώτων υλών ή θα οδηγήσει σε δομική βλάβη και μειωμένη αντοχή. Επειδή κάθε εταιρεία επιλέγει διαφορετικούς μετατροπείς, το πλάτος εξόδου των μορφοτροπέων ποικίλλει. Προσαρμόζοντας τον μετασχηματιστή πλάτους και την κεφαλή συγκόλλησης σε διαφορετικές αναλογίες, το πλάτος εργασίας της κεφαλής συγκόλλησης μπορεί να διορθωθεί ώστε να πληροί τις απαιτήσεις. Τυπικά, το πλάτος εξόδου του μορφοτροπέα είναι 10-20 μm, ενώ το πλάτος εργασίας είναι γενικά περίπου 30 μm. Η αναλογία μετασχηματιστή πλάτους του μετασχηματιστή πλάτους και της κεφαλής συγκόλλησης σχετίζεται με παράγοντες όπως το σχήμα και η αναλογία εμπρός-προς-πίσω περιοχής. Για παράδειγμα, οι μετασχηματιστές εκθετικού πλάτους, οι μετασχηματιστές λειτουργικού πλάτους και οι μετασχηματιστές βαθμιδωτού πλάτους έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην αναλογία. Η αναλογία εμπρός{12}}προς τα πίσω είναι ευθέως ανάλογη με τη συνολική αναλογία. Δεδομένου ότι η εταιρεία σας χρησιμοποιεί μηχανές συγκόλλησης από διαφορετικές μάρκες, η απλούστερη μέθοδος είναι να τις κατασκευάσετε σύμφωνα με τις αναλογικές διαστάσεις των κεφαλών συγκόλλησης που ήδη χρησιμοποιούνται, γεγονός που θα εξασφαλίσει τη σταθερότητα των παραμέτρων πλάτους.
Παράμετροι Συχνότητας
Κάθε μηχανή συγκόλλησης υπερήχων από οποιαδήποτε εταιρεία έχει κεντρική συχνότητα, όπως 20kHz ή 40kHz. Η συχνότητα λειτουργίας της μηχανής συγκόλλησης καθορίζεται κυρίως από τις μηχανικές συχνότητες συντονισμού του μορφοτροπέα, του ενισχυτή και της κόρνας. Η συχνότητα της γεννήτριας ρυθμίζεται σύμφωνα με τις συχνότητες μηχανικού συντονισμού για να επιτευχθεί συνέπεια, διασφαλίζοντας ότι η κεφαλή συγκόλλησης λειτουργεί σε κατάσταση συντονισμού. Κάθε στοιχείο έχει σχεδιαστεί ως αντηχείο μισού-μήκους κύματος. Τόσο η γεννήτρια όσο και οι συχνότητες μηχανικού συντονισμού έχουν εύρος λειτουργίας συντονισμού, συνήθως ρυθμισμένο στα ±0,5 kHz. Μέσα σε αυτό το εύρος, η μηχανή συγκόλλησης μπορεί γενικά να λειτουργήσει κανονικά. Κατά την κατασκευή κάθε κεφαλής συγκόλλησης, προσαρμόζουμε τη συχνότητα συντονισμού για να διασφαλίσουμε ότι το σφάλμα μεταξύ της συχνότητας συντονισμού και της συχνότητας σχεδιασμού είναι μικρότερο από 0,1 kHz. Για παράδειγμα, για μια κεφαλή συγκόλλησης 20 kHz, η συχνότητα της κεφαλής συγκόλλησης ελέγχεται μεταξύ 19,90 και 20,10 kHz, με σφάλμα 0,5‰.
