องค์ประกอบและข้อควรระวังในการจัดซื้อเครื่องเชื่อมอัลตราโซนิก

เครื่องเชื่อมอัลตราโซนิกประกอบด้วยเครื่องกำเนิดอัลตราโซนิก, ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิก, ฮอร์นอัลตราโซนิก, หัวเชื่อมอัลตราโซนิกและเครื่องมือสนับสนุนชิ้นส่วน สามตัวแรกประกอบด้วยระบบเชื่อมแบบอัลตราโซนิก

1. ตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิก

ฟังก์ชั่นของทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกคือการแปลงแรงดันไฟฟ้าความถี่พลังงาน (50 Hz หรือ 60 Hz) เป็นแรงดันความถี่อัลตราโซนิก ทรานสดิวเซอร์จะแปลงแรงดันความถี่อัลตราโซนิกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนทางกลแบบอัลตราโซนิคที่มีความถี่เดียวกันผ่านเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบผกผัน เมื่อส่งสัญญาณไฟฟ้าไซน์ไปยังทรานสดิวเซอร์ผ่านอิเล็กโทรด ชิ้นส่วนเพียโซอิเล็กทริกจะขยายและหดตัว ทำให้เกิดพีคตามแนวแกน 15~20 μ ถึงการเคลื่อนที่พีคสูงสุด m เมื่อซื้อ ให้ใส่ใจกับวัสดุของแผ่นเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งเป็นตัวกำหนดความทนทานและอัตราความล้มเหลวของทรานสดิวเซอร์

2. ฮอร์นอัลตราโซนิก

แตรมีสองหน้าที่ หน้าที่หลักของมันคือการขยายการสั่นสะเทือนเชิงกลที่เกิดขึ้นที่ส่วนท้ายของทรานสดิวเซอร์และส่งการสั่นสะเทือนไปยังหัวเชื่อม อีกหน้าที่หนึ่งคือการจัดเตรียมตำแหน่งของชุดยึดบนแท่นเชื่อม เมื่อใช้พลังงานอัลตราโซนิกกับทรานสดิวเซอร์ ฮอร์นจะขยายและหดตัวด้วย เช่นเดียวกับชิ้นส่วนอื่นๆ ในชุดอุปกรณ์เชื่อม ฮอร์นเป็นอุปกรณ์ปรับแต่ง ดังนั้นจึงต้องส่งเสียงสะท้อนที่ความถี่เฉพาะเพื่อส่งพลังงานอัลตราโซนิกจากทรานสดิวเซอร์ไปยังหัวเชื่อม เพื่อให้มีบทบาทอย่างมีประสิทธิภาพ ฮอร์นต้องมีความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งหรือหลายเท่าของความยาวคลื่นอัลตราโซนิกครึ่งหนึ่งในวัสดุที่ใช้ในการผลิต โดยทั่วไปจะเป็นครึ่งความยาวคลื่น

3. หัวเชื่อมอัลตราโซนิก

หัวเชื่อมอัลตราโซนิกเป็นส่วนหนึ่งของชุดเชื่อมที่ให้พลังงานกับชิ้นส่วนที่จะเชื่อม เช่นเดียวกับฮอร์นอัลตราโซนิก หัวเชื่อมยังเป็นอุปกรณ์ปรับแต่ง ซึ่งยังให้การขยายเชิงกลในการใช้งานส่วนใหญ่ เพื่อให้แน่ใจว่ามีแอมพลิจูดเพียงพอที่ปลายหัวเชื่อมเพื่อให้เกิดการเชื่อม

การออกแบบชิ้นส่วนและข้อต่อที่จะเชื่อมจะเป็นตัวกำหนดขนาดและรูปแบบของหัวเชื่อม รูปร่างของหัวเชื่อมมีความสำคัญเนื่องจากความเค้นที่เกิดจากการขยายและหดตัวตามแนวแกนของหัวเชื่อมสามารถทำให้เกิดการแตกร้าวได้ภายใต้สภาวะที่มีแอมพลิจูดสูง เมื่อซื้อ ให้ใส่ใจกับโครงสร้างหัวเชื่อมและเทคโนโลยีการประมวลผล ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการผลิตของหัวเชื่อม และส่งผลต่อการเบี่ยงเบนของเรโซแนนซ์ของระบบ ระบบการเชื่อมแบบอัลตราโซนิกมีช่องแนวแกนหลายช่องสำหรับการประมวลผลหัวเชื่อม ซึ่งเพื่อให้แน่ใจว่าแอมพลิจูดอยู่ในทิศทางตามยาว

หัวเชื่อมอัลตราโซนิกต้องออกแบบให้สมมาตรที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดที่ไม่สมดุลและการสั่นสะเทือนตามขวางที่เกิดจากการส่งคลื่นเสียงที่ไม่สมดุล เนื่องจากทำงานภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนความถี่สูง