ულტრაბგერითი ქსელის ჭრისა და შედუღების პრინციპის გამოყენება
ულტრაბგერითი ჭრისა და შედუღების პრინციპი
ულტრაბგერითი ჭრა და შედუღება ინდუსტრიაში ულტრაბგერითი გამოყენების ქვესფეროა და ის სულ უფრო ფართოდ გამოიყენება მისი ეკოლოგიურად სუფთა, ეფექტური და ესთეტიურად სასიამოვნო მახასიათებლების გამო.
ულტრაბგერითი ჭრისა და შედუღების პრინციპი
ულტრაბგერითი ქსოვილის ჭრა და შედუღება იყენებს 20-40 კჰც მაღალი სიხშირის მექანიკურ ვიბრაციას, რომელიც ენერგიას ქსოვილის შეხების ზედაპირზე გადასცემს შედუღების თავის მეშვეობით. 1. ენერგიის გარდაქმნა: ულტრაბგერითი გენერატორი ელექტროენერგიას მაღალ სიხშირის მექანიკურ ვიბრაციად გარდაქმნის, რომელიც ძლიერდება ამპლიტუდის ტრანსფორმატორით და შემდეგ გადაეცემა შედუღების თავს. 2. ხახუნის სითბოს წარმოქმნა: შედუღების თავი ქსოვილზე ზეწოლას ახდენს, რაც იწვევს მაღალი სიხშირის ხახუნს ქსოვილის შიგნით ბოჭკოებს შორის, მყისიერად წარმოქმნის ლოკალიზებულ მაღალ ტემპერატურას 500-1000℃. 3. სინქრონული შედუღება და ჭრა: მაღალი ტემპერატურა დნობს ქსოვილის ბოჭკოებს (როგორიცაა ნეილონი და პოლიესტერი), ხოლო შედუღების თავის წნევა აკომპაქტებს გამდნარ ნაწილს, რაც ქმნის მყარ შედუღების ფენას. თუ გამოიყენება სპეციფიკური საჭრელი კიდის შედუღების თავით, მაღალი ტემპერატურა ერთდროულად ჭრის ქსოვილს, რაც უზრუნველყოფს ინტეგრირებულ „ჭრას + შედუღებას“. 4. გაგრილება და ფორმირება: ვიბრაციის შეწყვეტის შემდეგ, წნევა შენარჩუნებულია 0.1-0.5 წამის განმავლობაში, რაც საშუალებას აძლევს შედუღებულ ადგილს სწრაფად გაგრილდეს და გამაგრდეს, რითაც სრულდება ჭრისა და შედუღების პროცესი. (პნევმატური სისტემები უზრუნველყოფენ ამორტიზაციას, ასევე უზრუნველყოფენ გაგრილებას და ფორმირებას ჭრისა და შედუღების პროცესის დროს.)
ულტრაბგერითი ჭრისა და შედუღების სისტემის შემადგენლობა
პლასტმასის ულტრაბგერითი შედუღების სისტემა, რომელიც ფართოდ გამოიყენება, სამი ძირითადი კომპონენტისგან შედგება: ულტრაბგერითი გენერატორი (ელექტრო ყუთი), ულტრაბგერითი გადამყვანი (ვიბრატორი) და ულტრაბგერითი ყალიბი (ყალიბის თავი, შედუღების თავი, რქა).
ულტრაბგერითი გენერატორი (ელექტრო ყუთი) ულტრაბგერითი გადამყვანები (ვიბრატორები), ულტრაბგერითი ფორმები (ყალიბის თავები, შედუღების თავები, რქები)
1. ულტრაბგერითი გენერატორი (ელექტრო ყუთი): გარდაქმნის ქსელის ენერგიას სტაბილურ მაღალი სიხშირის, მაღალი ძაბვის გამომავალ დენად.
2. ულტრაბგერითი გადამყვანი (ოსცილატორი): აკუსტიკური მოწყობილობა, რომელიც ენერგიას გარდაქმნის, ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის.
3. გამაძლიერებელი: გადამყვანის მექანიკური ვიბრაციის ამპლიტუდა იცვლება წინასწარ შემუშავებული გაძლიერების კოეფიციენტის მეშვეობით.
4. ფორმები (შედუღების თავები, რქები): შედუღებისა და ჭრის აპლიკაციების საჭიროებების შესაბამისად მორგებული კონკრეტული ზომები და შექმნილი აკუსტიკური მახასიათებლებით, რათა დააკმაყოფილოს ულტრაბგერითი სისტემის რეზონანსული მოთხოვნები. ქვემოთ, მე გამოვიყენებ რამდენიმე ფორმულას, რათა ავხსნა პარამეტრების რეგულირების ფენომენი აპლიკაციებში.
ენერგია = ამპლიტუდა * წნევა * დრო * კონსტანტა K = სიმძლავრე * დრო
ზემოთ მოცემული ფორმულები აჩვენებს, რომ შედუღებისა და ჭრის დროს ულტრაბგერითი ტალღის ამპლიტუდა (რომლის დაყენებაც გენერატორზეა შესაძლებელი), წნევა (ჰაერის წნევა ან ელექტრო ცილინდრის ბრუნვის მომენტი, ასევე სტრუქტურული სიმტკიცე და სიმტკიცე) და ტალღის გამოსხივების დრო დადებით კორელაციაშია შედუღებისა და ჭრის ეფექტთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ პროდუქტი კარგად არ არის დაჭრილი, ამ პარამეტრების დადებითად კორექტირება შესაძლებელია. ნიშნავს ეს იმას, რომ რაც უფრო მაღალია ეს პარამეტრები, მით უკეთესი? რა თქმა უნდა, არა!
პ = K∗A∗f∗δ, სადაც P წარმოადგენს შედუღების სიმძლავრეს, W-ში;
კ არის მუდმივი, რომლის სიდიდე დაკავშირებულია მასალის ხმის გამტარობასთან და ენერგიის გაფრქვევასთან. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ ჩვეულებრივ ვამბობთ, რომ სხვადასხვა მასალას მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად სხვადასხვა პარამეტრის დახვეწა სჭირდება.
ა წარმოადგენს შედუღების ჭრილის ფართობს, რომელიც იზომება კვადრატულ მეტრებში (㎡). ეს არის შედუღების ჭრილის შეხების ზედაპირი, ამიტომ საჭრელი კიდის სიგრძე და კუთხე, როგორც წესი, განსაზღვრავს ამ ფართობს.
ვ არის ულტრაბგერითი სიხშირე, რაც იმას ნიშნავს, რომ თეორიულად, უფრო მაღალი სიხშირეების შედუღება უფრო ადვილია. თუმცა, აკუსტიკურად, რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო რთულია დიდი ამპლიტუდის მიღწევა; ერთეულია ჰც.
დ წარმოადგენს ამპლიტუდას, რომელიც იზომება მეტრებში (მ). თეორიულად, უფრო დიდი ამპლიტუდა იწვევს უკეთეს შედუღებას და ჭრას. თუმცა, მეტალის მასალების დაღლილობის ხანგრძლივობა დაკავშირებულია სიხშირესთან, მასალის თვისებებთან, დაძაბულობასთან, დროსთან, წნევასთან და სიმტკიცესთან და, შესაბამისად, მასზე გავლენას ახდენს სხვა პარამეტრები.
ექვსი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ულტრაბგერითი ჭრისა და შედუღების შედეგებზე:
წნევა + დრო + მექანიკური სტრუქტურა + პროდუქტის მასალები + გამართვა
1. ულტრაბგერითი შედუღების წნევა
შედუღების ზედაპირზე შესაბამისი წნევის გამოყენება იწვევს შედუღების მასალის ელასტიურიდან პლასტიკურ მდგომარეობაში გადასვლას, ხელს უწყობს მოლეკულურ ურთიერთდიფუზიას და გამოდევნის ნარჩენ ჰაერს შედუღიდან, რითაც იზრდება შედუღების ზედაპირის დალუქვის უნარი. წნევა, როგორც წესი, არ აღემატება 0.5 მპა-ს.
2. ულტრაბგერითი შედუღების/ჭრის დრო (ტალღის გამოსხივების დრო)
აუცილებელია შესაბამისი დნობის დრო და საკმარისი გაგრილების დრო. ფიქსირებული სითბოს გამომუშავების შემთხვევაში, არასაკმარისი დრო გამოიწვევს არასრულ შედუღებას, ხოლო ზედმეტი დრო გამოიწვევს შედუღებული ნაწილის დეფორმაციას, წიდის გადმოდინებას და ზოგჯერ ცხელ წერტილებს (გაუფერულებას) შეუდუღებელ ადგილებში. უმნიშვნელოვანესია იმის უზრუნველყოფა, რომ შედუღების ზედაპირი შთანთქავს საკმარის სითბოს სრულად გამდნარი მდგომარეობის მისაღწევად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მოლეკულური დიფუზიისა და შედუღების ადეკვატური დრო. ამავდროულად, შედუღების საკმარისი სიმტკიცის მისაღწევად აუცილებელია საკმარისი გაგრილების დრო.
3. ულტრაბგერითი ამპლიტუდა
4. მექანიკური სტრუქტურა
ჩარჩოს დამზადების სიზუსტე და სტაბილურობა პირდაპირ გავლენას ახდენს შედუღების ეფექტზე, განსაკუთრებით ზოგიერთი ზუსტი პროდუქტის შემთხვევაში, სადაც მექანიკური სტრუქტურა უნდა შეესაბამებოდეს პროდუქტის სიზუსტეს.
5. პროდუქტის მასალები
შედუღების ეფექტზე პირდაპირ გავლენას ახდენს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა შედუღებული ნაწილების მასალა, მათი სტრუქტურა, სისქე და წნევის წინააღმდეგობა.
6. აღჭურვილობის გამართვა
დასკვნის სახით, იმისათვის, რომ პროდუქტმა მიაღწიოს საუკეთესო ულტრაბგერითი ჭრისა და შედუღების შედეგებს, აღჭურვილობის გამართვა ასევე მნიშვნელოვანი გარანტიაა. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სხვადასხვა პარამეტრების მოქნილი შესაბამისობა და რეგულირება, ასევე ინჟინრების მიერ ადგილზე გამართვა.