Aprenda a tecnologia ultra-sônica e conhecimento máquina de solda ultra-sônica

Sonda ultra-sônica ultra-sônica princípio de detecção de falhas e teste de sensor e design

Transdutores ultrassônicos, buzina e mangas vocais são dispositivos que convertem energia elétrica em vibração. Para entender o princípio de operação, pode-se fazer uma comparação entre um soldador ultrassônico e um carro.

O sensor realiza a conversão de energia (como motor), o transformador ajusta a relação entre força e velocidade (como uma caixa de câmbio) e, finalmente, a buzina ultrassônica / ultra-sônica direciona e aplica essa energia para realizar o trabalho necessário (como uma roda).

Nos automóveis, todos os componentes do sistema mecânico devem ser projetados com harmônicos para maximizar a eficiência da transferência de energia. O mesmo vale para os sistemas de ultra-som, no entanto, neste caso, o parâmetro-chave de eficiência é a frequência do componente que deve ser o mais próximo possível (por exemplo, 20 kHz +/- 50 Hz).

(Uma analogia entre a soldagem ultra-sônica acústica e o sistema mecânico de um carro.)

Operativo

O sensor possui duas freqüências de operação que podem ser facilmente identificadas em sua curva de impedância elétrica. O máximo de impedância corresponde à frequência anti-ressonante (velocidade máxima). O sistema de soldagem ultra-sônica opera em uma freqüência anti-ressonante. O mínimo de impedância corresponde à frequência de ressonância (força máxima). O sistema de limpeza ultrassônica opera em uma freqüência de ressonância.

(A curva de impedância do sensor versus frequência.)

Aumentar a freqüência ultra-sônica / buzina:

(Reduza o comprimento do eletrodo / buzina para aumentar a freqüência.)

Reduza a frequência ultra-sônica / buzina:

(O passo de reduzir a freqüência ultra-sônica / buzina.)

Teste do sensor

Para funcionar corretamente, a frequência e a impedância do sensor devem estar dentro da tolerância. Por exemplo, para um sistema de soldagem, a freqüência deve ser 2,5% maior que a freqüência nominal de ajuste acústico com uma tolerância de +/- 0,25%.

Os fatores decisivos de frequência e impedância são a precisão dimensional da peça, a estanqueidade da aplicação, a qualidade da cerâmica e a afinação (semelhante ao caso da propagação ultrassônica).

(A frequência e a impedância do transdutor são determinadas usando um analisador TRZ.)

Teste acústico

A frequência e a impedância do grupo acústico devem estar dentro de um intervalo aceitável. Em um sistema de soldagem, a tolerância de freqüência é±0,25%, por exemplo, 20 khz±50Hz.

O desempenho depende do ajuste de frequência e da consistência entre os componentes. Isto pode acontecer quando se combinam sensores e conversores (um de baixa frequência e outro de alta frequência), mesmo quando operando na frequência correta. Este tipo de problema é detectado medindo a impedância.

(Amplitude de vibração acústica de soldadura ultrassónica)

Teste cerâmico piezoelétrico

Cerâmicas piezoelétricas são o núcleo do sensor e os principais componentes. Para aplicações de energia, PZT-8 e PZT-4 são comumente usados.

As microtrincas da cerâmica devem ser demonstradas antes da remontagem. Com o software TRZ, as rachaduras podem ser facilmente detectadas por picos anormais na curva de impedância.

(Teste de Cerâmica Piezoelétrica com o Software TRZ)

Manutenção preditiva

Com a manutenção preditiva, os problemas no sistema de ultra-som podem ser facilmente evitados. Em geral, o desvio de frequência representa o desgaste e o problema de acoplamento é representado na impedância. Esses problemas são resolvidos reapertando e polindo a interface.

(Manutenção preditiva de sistemas usando TRZ para corte e soldagem)