Por que a buzina de solda falha? Você deve entender estes

Por que a buzina de solda falha? Você deve entender estes

A buzina de soldagem desempenha um papel fundamental na soldagem ultrassônica. Mas que tipo de & quot; ferramenta & quot; é o chifre de solda e qual é o seu papel? Vamos apresentá-los um por um.

O chifre é uma ferramenta que efetivamente transmite vibração à solda plástica. Tem os seguintes recursos:

· Transferência de energia de vibração

· Pressão de passagem

· Amplitude de passagem

· Proporciona uma forma que se adapta à forma do produto e, como o plástico é maleável, pode adaptar-se ao produto até certo ponto.

O design e a fabricação da buzina de solda devem ser muito cuidadosos, pois somente as melhores buzinas de solda podem garantir bons resultados de soldagem. Se o design da buzina de soldagem for ruim (projeto de amplitude, modo de vibração não razoável), a fabricação deficiente (seleção de material, modificação incorreta de freqüência) pode causar a quebra da buzina de solda.

Chifres de soldagem de tamanho diferente

Seleção e restrições do material de chifre de solda

Normalmente, o chifre de solda é feito de três materiais diferentes, cada um com suas próprias propriedades únicas. Escolha de acordo com os requisitos e expectativas de uso.

· Liga de alumínio: usado na fase do processo de verificação do molde macio ou estágio de produção de pequenos lotes, não pode suportar o estresse mecânico. Ou um grande chifre de solda para peso e custo é uma consideração importante. Este é um dos materiais mais utilizados com boas propriedades mecânicas (dureza e velocidade de propagação ultrassônica) e economia.

· Liga de titânio: é utilizada no estágio de produção de pequeno, médio e grande porte do produto. Tem excelente desempenho acústico, pode suportar a tensão mecânica máxima de 3 vezes a da liga de alumínio e tem uma resistência ao desgaste relativamente excelente. Ao mesmo tempo, a resistência ao desgaste pode ser grandemente aumentada através da realização de um tratamento superficial específico na superfície da trompa. Freqüentemente usado para soldagem com plásticos de fibra de vidro.

· Aço de liga: utilizado para a soldagem de peças plásticas que não podem ser aplicadas em ligas de alumínio e ligas de titânio. Tem alta dureza e maior resistência ao desgaste e é endurecido antes do uso. Este material é freqüentemente usado em aplicações onde parafusos de metal ultra-sônicos são embutidos.

Para obter os melhores resultados de soldagem, não é recomendado o uso de um chifre de soldagem ultrassônico de grande porte. Como a saída da amplitude da superfície de vibração de cornetas grandes não pode ser estritamente consistente, recomenda-se usar uma corneta alimentada por uma mãe ou várias buzinas individuais para soldagem ao soldar produtos grandes. Os seguintes pontos também devem ser observados ao usar a buzina de solda:

· Saída de amplitude de chifre de soldagem de liga de alumínio ≤ 60μm;

· Buzina de solda de liga de titânio, para uma buzina de solda redonda simples, a amplitude de saída máxima é de 90-120μm;

· Para chifres grandes, a adição de ranhuras na face final da trompa ajuda a tornar a saída de amplitude mais uniforme, enquanto a amplitude máxima de saída é ≤60μm;

· Para chifres de solda de alimentação em larga escala, a amplitude da buzina de solda fêmea é ≤40μm;

· Necessidade de evitar bordas afiadas. Todas as bordas da buzina de solda devem ser arredondadas para evitar quebra;

· A buzina de solda deve ser montada usando as ferramentas apropriadas.

FEA avalia a qualidade da trompa de solda e otimiza

Usando a simulação avançada de elementos finitos FEA, é possível realizar análise de falhas na buzina de solda durante a fase de projeto, avaliar e otimizar o comportamento de vibração da buzina de solda, uniformidade de amplitude de saída e tensão máxima. Testes comprovaram que a trompa de solda pode ser avaliada com precisão, melhorando consideravelmente a confiabilidade do chifre de solda.

Vibração de buzina de soldagem FEA e otimização de amplitude

Otimização da distribuição de tensões de chifre de soldagem usando FEA

Tipo e características do buzina de solda

Existem diferentes tipos de chifres de solda para atender às diferentes necessidades de aplicação. Por exemplo, uma buzina de solda redonda pequena, de alto ganho (saída de alta amplitude) é usada para soldar pequenas peças retangulares; uma grande corneta de solda retangular produz uma pequena amplitude para soldar peças grandes. Os tipos mais comuns são os seguintes:

· Buzina escalonada: Existem diferentes seções nas duas extremidades da buzina de solda, e as duas seções são arredondadas na posição da buzina de solda. O chifre escalonado tem um alto ganho e uma grande saída de amplitude devido a uma mudança repentina no plano do plano do nó, e o estresse mecânico também é grande. Este tipo de buzina de solda é adequado para soldagem ultra-sônica, rebitagem, derramamento e outros processos.

· Chifre Exponencial: O formato do chifre de solda muda de acordo com uma fórmula exponencial. A seção transversal gradualmente transita, distribuindo tensões internas em áreas mais longas para reduzir o pico de tensão. Portanto, tal chifre de soldagem tem uma distribuição de tensão ideal e excelente resistência à fadiga. Adequado para aplicações em que a pressão de soldagem é alta e a saída de amplitude é pequena, como os inlays de parafuso de metal.

· Catenóide Weld Horn: Combina as vantagens de alto ganho escalonado e baixo estresse exponencial. Adequado para soldagem e rebitagem de várias peças pequenas.

· Chifres de solda retangulares ou em barra: desenhos comuns. Chifres retangulares de pequeno tamanho também costumam ser pisados. Em geral, a largura da trompa é maior que 88 mm. Para evitar a vibração lateral e a tensão da trompa, é necessário adicionar sulcos à estrutura. A trompa retangular padrão pode ter até 250 mm de tamanho.

· Buzina Circular: Inclui chifres ocos ou sólidos. Geralmente é usado para peças plásticas que são redondas na área soldada. Chifres circulares com diâmetros superiores a 88 mm normalmente adicionam ranhuras para permitir a vibração axial.