Сварочные преобразователи устройство и назначение: Сварочные преобразователи передвижные — Энциклопедия по машиностроению XXL

Показатель

ПСО-315М

ПСО-ЗОО-2

ПД-502

ПД-305

Номинальный сварочный ток, А

315

500

315

Пределы регулирования сварочного тока, А

100-

-315

75—500

45—350

Напряжение холостого хода генера­тора, В, не более

9

0

Мощность генератора, кВт

10,2

10,2

20

10,2

Линейное напряжение трехфазной питающей сети, В

380

220 или 380

Мощность электродвигателя, кВт

17

15

30 *

10

Габарит, мм

1225 X 485 X 780

1030 x 590 x830

1665 X650 X935

1200x537x845

Масса, кг

393

435

500

280

Рис.9 >

где 1 — номинальный ток преобразователя, равный 1000 А; /св— номинальный сварочный ток балластного реостата; а — коэффи­циент одновременной работы постов, отсюда «=1000/(300-0,6) =6 постов

Балластные реостаты выпускаются промышленно­стью на токи; до 200 А — РБ-200; до 315 А — РБ-302; до 500 А — РБ-500. Они представляют собой набор сопротивлений, закрепленных на рамках и помещен­ных в металлический корпус.

Размещение сопротивлений на рамках позволяет производить ступенчатое регулирование сварочного тока через каждые 6 А.

75

Правила эксплуатации преобразователей. Парал­лельное включение сварочных генераторов для ручной сварки применяют очень редко и только в случаях, когда для сварки на токах 350—450 А электродами большого диаметра не имеется мощных преобразова­телей ПД-502. При параллельном соединении генера­торов с независимым возбуждением (рис. 5.8, а) дол­жны быть отрегулированы на одинаковую величину напряжение холостого хода и сварочный ток каждого генератора. Параллельное соединение генераторов ГС0-300, работающих с самовозбуждением, выполня­ют, как это показано на рис. 5.8,6. Такое соединение более сложное. Напряжение холостого хода и свароч­ный ток должны быть отрегулированы на одинаковые величины, за этим должен быть установлен контроль амперметрами и вольтметрами.

Параллельные включения допустимы только для машин, имеющих одинаковые внешние характеристи­ки и электромагнитные системы.

При эксплуатации преобразователей необходи­мо соблюдатьследующие основные пра­вила. Перед пуском нового или не бывшего долгое время в эксплуатации преобразователя необходимо тщательно его осмотреть для выявления и устранения возможных повреждений и проверки комплектности, очистить от грязи и пыли, проверить исправность кол­

лектора и токоснимателя со щетками, проверить ис­правность изоляции обмоток, зачистить и закрепить контакты, проверить качество смазки подшипников и при необходимости ее заменить, проверить состоя­ние приборов и пусконаладочной аппаратуры/ После проведения указанной профилактики преобразователь ставят на отведенное место. Там же устанавливают коммутационный аппарат (рубильник закрытого ти­па), подводят к нему силовой провод от сети И Подсо­единяют преобразователь. Напряжение сети должно соответствовать напряжению электродвигателя преоб­разователя 220 или 380 В.

Должно быть выполнено защитное заземление кор­пуса, вторичной цепи преобразователя и коммутаци­онного аппарата. Вся эта работа выполняется элект­ромонтажником, который обязан проверить рабо у преобразователя на холостом ходу, работу вентиля го­ра, токоснимателя со щетками и при необходимое. и устранить неисправности.

Ежедневно перед началом работы электро­сварщик обязан осмотреть преобразователь и убе­диться, что у него, а также у коммутационного аппа­рата, силовой и сварочной проводки нет повреждений, после чего можно включить аппарат и при нормальней его работе приступить к сварке.

Один раз в месяц необходимо очистить пре­образователь от пыли и грязи, продуть его сжатым воздухом, проверить состояние контактов и при необ­ходимости очистить коллектор от пыли, зачистить кон­такты и подтянуть зажимы.

Один раз в три месяца электромонтажник должен проверить изоляцию токоведущих частей и проводов преобразователя, состояние коллектора, пусковой, регулировочной и измерительной аппарату­ры и устранить неисправности.

Один раз в шесть месяцев электромон­тажник должен проверить состояние коллектора и то­коснимателя, наличие смазки в подшипниках и при необходимости заменить ее. Он также должен осмот­реть и привести в порядок пусковую, регулировочную и измерительную аппаратуру и все контакты.

Один раз в год следует провести профилакти­ческий осмотр и исправление неисправностей преоб­разователя в объеме, соответствующем первоначаль­ной профилактике.

Основные неисправности преобразо­вателей и их устранение. Наиболее частая неисправность заключается в сильном искрении щеток, нагреве и обгорании всего коллектора или его части. Причиной этого могут быть плохая пришлифовка кол­лектора и щеток, загрязнение или биение коллектора, а также нарушение контактов в обмотке якоря. Если преобразователь сильно перегревается, что вызвано его перегрузкой, следует немедленно уменьшить на­грузку. Если преобразователь гудит, то причиной мо­жет быть обрыв цепи фаз или нарушение контактов в кх соединениях. Надо сменить предохранители, вос­становить контакты. Если генератор не дает напря­жения, значит произошел обрыв в цепи возбуждения, которую необходимо восстановить. Всю работу по устранению неисправностей выполняет электромон­тажник по требованию сварщика.

Основной неисправностью преобразователя с вен­тильным генератором является выход из строя сило­вых вентилей на большом токе. Чтобы избежать это­го, следует не допускать перегрузки генератора.

Контрольные вопросы

1. Укажите преимущества и недостатки источников питания постоянным током

2 Что называют сварочным преобразователем? Как он уст­роен?

3. Как устроен коллекторный генератор? Для чего служит коллектор?

4. Как устроены генераторы с независимым возбуждением и с самовозбуждением?

5. Какое допускается по ГОСТу напряжение холостого хода у сварочных генераторов?

6. Расскажите устройство вентильных сварочных гнераторов.

7. Перечислите правила эксплуатации преобразователей.

Упражнения

1. Вам поручено сварить сталь большой толщины на токе 350—400 А. Какой преобразователь нужен для этой работы?

2. Можно ли подключить четыре поста с балластными реоста­тами РЬ-500 к преобразователю ПСМ-1000 при коэффициенте од­новременности а=0,6?

Сварочные выпрямители. Сварка

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители представляют собой устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный (выпрямленный).

Оно состоит из следующих основных узлов: силового трансформатора для понижения напряжения сети до необходимого напряжения холостого хода источника, блока полупроводниковых элементов для выпрямления переменного тока, стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока.

Выпрямительный блок представляет собой набор полупроводниковых элементов, включенных по определенной схеме. Особенность полупроводниковых элементов заключается в том, что они проводят ток только в одном направлении, в результате чего сила тока получается постоянной (выпрямленной).

Такие элементы обладают вентильным эффектом, иначе говоря, пропускают ток в одном направлении. За это их называют полупроводниковыми вентилями. Они делятся на неуправляемые – диоды и управляемые – тиристоры. Разработаны и выпускаются сварочные выпрямители для ручной или механизированной дуговой сварки под флюсом, сварки в защитной среде и др. Они получили широкое применение благодаря их технологическим преимуществам: высокий к.п.д. и относительно небольшие потери холостого хода, высокие динамические свойства, отсутствие вращающихся частей и бесшумность в работе, равномерность нагрузки фаз, небольшая масса, возможность замены медных проводов алюминиевыми.

Но следует иметь в виду, что для выпрямителей представляют большую опасность продолжительные короткие замыкания, так как могут вывести из строя диоды. Кроме того, они чувствительны к колебаниям напряжения в сети.

Сварочные выпрямители (рис. 51) состоят из двух блоков: понижающего трехфазного трансформатора с устройствами для регулирования напряжения или тока и выпрямительного блока.

Кроме того, выпрямитель имеет пускорегулирующее и защитное устройства, обеспечивающие нормальную эксплуатацию. Выпрямление тока осуществляется по трехфазной мостовой схеме, состоящей из шести плеч. В каждом плече моста установлены вентили, выпрямляющие оба полупериода переменного тока в трех фазах. В каждый момент времени ток проходит через два вентиля, и, таким образом, в течение одного периода происходит шесть пульсаций выпрямленного тока, что соответствует частоте пульсации 300 Гц.

Рис. 51.

Схема трехфазного выпрямителя:

а – схема включения; б – выпрямленный ток внешней цепи; 1– понижающий трансформатор; 2 – блок селеновых или кремниевых выпрямителей; 3 – сварочная дуга

Сварочные выпрямители подразделяются на однопостовые с падающими, жесткими, пологопадающими и универсальными характеристиками и многопостовые с жесткими характеристиками. Падающая характеристика в выпрямителе создается включением в сварочную цепь реактивной катушки или применением трансформатора с усиленным магнитным рассеянием.

У многопостовых сварочных выпрямителей для создания падающей внешней характеристики и регулирования сварочного тока в сварочную цепь каждого поста включают балластный реостат.

Выпрямители типа ВД, предназначенные для ручной и механизированной сварки и наплавки, имеют крутопадающую внешнюю характеристику. Регулирование варочного тока производят ступенчато (два диапазона) и плавно (в пределах каждого диапазона). Переключатель диапазонов сварочного тока расположен на лицевой панели выпрямителя и производит одновременное переключение первичной и вторичной обмоток со «звезды» (диапазон малых токов) на «треугольник» (диапазон больших токов). Переключение производят только после отключения выпрямителя от силовой сети.

При переключении пределы изменения тока увеличиваются примерно в три раза. Плавное регулирование тока в пределах каждого диапазона производится изменением расстояния между катушками первичной и вторичной обмоток. Катушки вторичной обмотки закреплены неподвижно у верхнего ярма, а катушки первичной обмотки с помощью ходового винта перемещаются по стержню сердечника трансформатора. Вращая рукоятку ходового винта по часовой стрелке, сближают катушки обмоток, уменьшают индуктивность рассеяния обмоток и, как следствие, увеличивают сварочный ток.

Сварочные выпрямители с жестокими и пологопадающими внешними характеристиками применяются при сварке плавящимся электродом в углекислом газе, под флюсом, порошковой проволокой. Они различны как конструктивно, так и по электрической схеме. Например, выпрямитель типа ВС состоит из силового трехфазного понижающего трансформатора и выпрямительного блока из селеновых вентилей. В сварочную цепь после выпрямительного блока включен дроссель, позволяющий регулировать нарастание тока короткого замыкания и снижающий потери металла на разбрызгивание. Выпрямитель имеет два переключателя числа витков первичной обмотки трансформатора, которыми путем изменения коэффициента трансформации регулируется выходное напряжение. Один переключатель, для ступенчатого регулирования, имеет три положения, второй, для плавного регулирования, – восемь положений. Таким образом, выпрямитель имеет 24 значения сварочного тока. Регулирование сварочного тока можно производить только при холостом ходе, что является серьезным недостатком выпрямителя. В промышленности и строительстве они применяются, но с производства сняты.

Выпрямители типа ВДГ состоят из трансформатора с нормальным магнитным рассеянием и трехфазного дросселя насыщения. Рабочие обмотки дросселя включены в плечи выпрямительного блока. Регулирование выходного напряжения ступенчато-плавное. Ступенчатым регулированием можно задать три диапазона, получаемые изменением коэффициента трансформации силового трансформатора изменением числа витков первичной обмотки.

Плавное регулирование в пределах каждого диапазона осуществляется дросселем насыщения. Выпрямитель имеет дистанционное управление. Многопостовые сварочные выпрямители типа ВДМ выпускают серийно на номинальные токи 1000, 1600, 3000 А. Выпрямители имеют жесткую внешнюю характеристику и состоят из силового трехфазного понижающего трансформатора, выпрямительного блока из кремниевых вентилей с вентилятором, пускорегулирующей и защитной аппаратуры.

Получение падающей внешней характеристики и регулирование сварочного тока каждого поста производятся подключением балластных реостатов типа РБ–301.

Сварочные выпрямители типов ВСУ и ВДУ являются универсальными источниками питания дуги. Они предназначены для питания дуги при автоматической и полуавтоматической сварках под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой, а также при ручной сварке. Выпрямители ВСУ кроме блока трехфазного понижающего трансформатора и выпрямительного блока имеют дроссель насыщения с четырьмя обмотками. Переключением этих обмоток можно получать жесткую, пологопадающую и крутопадающую внешние характеристики.

Таблица 9

Технические характеристики однопостовых сварочных выпрямителей с падающими характеристиками

Таблица 10

Технические характеристики сварочных преобразователей и агрегатов с электродвигателями

Выпрямители ВДУ основаны на использовании в выпрямляющих силовых обмотках управляемых вентилей – тиристоров. Схема управления тиристорами позволяет получать необходимый для сварки вид внешней характеристики, обеспечивает широкий диапазон регулирования сварочного тока и стабилизацию режима сварки при колебаниях напряжения питающей сети.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Основные правила обслуживания сварочного оборудования

Залог надёжности и долговечности оборудования для проведения сварочных работ – его регулярное обслуживание. Для своевременного устранения недочётов и неполадок необходимо выполнять контрольно-профилактические работы и разные виды ремонта. Заказать техническое обслуживание оборудования для сварки можно, обратившись в специализированный сервисный центр. В некоторых случаях решить задачу могут и сами владельцы аппаратов. Для этого нужно иметь определённые знания и навыки, т.к. любая самостоятельная попытка провести обслуживание аппарата может привести к негативным последствиям.

1 / 1

Выполнение контрольно-профилактических работ

Для разных типов сварочных устройств действуют свои нормы, но есть и общие правила техобслуживания. В соответствии с ними нужно делать следующее:

• проводить внешний визуальный осмотр аппарата;

• проверять заземление источника питания;

• замерять величины сопротивления изоляции;

• выполнять контрольное включение в режиме холостого хода на 5 минут и более;

• контролировать исправность цепей защитного заземления;

• производить испытания повышенным напряжением;

• тщательно удалять пыль и грязь;

• проверять надёжность винтовых соединений;

• смазывать тугоплавкой смазкой все трущиеся части и др.

Проводить периодические проверки необходимо во время ввода аппарата в эксплуатацию после долгого хранения и в случае обнаружения явных следов повреждения, но не реже одного раза в 6 месяцев. Специалисты, которые осуществляют проверку, должны делать соответствующие записи в журнал установленной формы.

Обслуживание сварочного оборудования может быть регламентным и аварийным. Первое проводится для профилактики и предупреждения возможных проблем, второе – при возникновении поломок.

В каких случаях требуется ремонт

Проведение ремонта – это многоэтапный процесс, который начинается с диагностики и заканчивается устранением обнаруженных поломок. Любые отклонения в функционировании сварочного аппарата могут стать основанием для проведения ремонта. Самые распространённые признаки, которые указывают на неисправности:

• оборудование начало перегреваться;

• сварочная дуга отсутствует или её технические показатели нестабильны;

• у электродов появился эффект «залипания»;

• аппарат перестал включаться.

Причины подобных поломок разнообразны. Это может быть износ отдельных узлов оборудования: охлаждающего вентилятора, проводов, контактов, платы и др. Неисправности могут возникнуть и в том случае, если прибор используется с нарушением требований к его эксплуатации. Другие причины: отклонение показателей напряжения, механические повреждения и удары.

Мероприятия по обслуживанию и ремонту оборудования должны проводиться только квалифицированными специалистами. Также не нужно забывать, что сварочный аппарат относится к категории оборудования, которое требует особой осторожности в использовании.

Периодичность осмотра оборудования

Выполняя обслуживание сварочного оборудования, особую важность нужно уделять своевременной поверке измерительных средств, которыми оно укомплектовано. Для этого к работе должен привлекаться специалист, который отвечает за метрологию.

Мероприятия по контролю за техническим состоянием оборудования проводятся в соответствии со следующей периодичностью:

Проведение особых проверок

Особая форма проверки необходима при контроле оборудования: вновь поступающего на предприятия, вышедшего из ремонта и простаивающего более 3 месяцев. В таком случае специалисты проверяют комплектность эксплуатационной документации оборудования. Она должна включать:

Если аппарат новый, то выполняется визуальная проверка его технического состояния, удаление излишков масла и транспортного крепежа. Также необходимо проверить наличие действующей наклейки (отметки) поверяющей компании на корпусе каждого измерительного прибора.

Обязательно измеряйте уровень электрического сопротивления изоляции. Это делается между обмотками (для выпрямителей и трансформаторов), а также между корпусом устройства и каждой обмоткой. Руководствуйтесь рекомендациями, которые изложены в технической документации, прилагаемой к аппарату. Если ничего о проведении испытаний в ней нет, то действуйте в соответствии с ГОСТами:

• Для автоматических аппаратов – ГОСТ 8213.

• Полуавтоматические устройства – ГОСТ 18130.

• Электрические генераторы – ГОСТ 304.

• Аппараты, в которых используется выпрямленный сварочный ток – ГОСТ 13821.

Рекомендации для частных владельцев сварочных аппаратов

Корпус устройства, электродержатель, зажимы и провода необходимо держать в чистоте. Элементы, которые подвержены наибольшему износу, нужно регулярно осматривать и своевременно менять на новые. К ним относятся держатель электродов и зажимы для деталей.

Особое внимание уделите сварочному инвертору. Увеличение громкости работы вентилятора говорит о том, что пора провести техобслуживание оборудования. Причина этому – нарушение балансировки устройства за счёт грязи, которая накопилась на вращающихся лопастях. В таком случае нужно убрать крышку корпуса и удалить пыль с поверхности радиаторов охлаждения. Используйте пылесос или мягкую кисточку. У кулера нужно удалить пыль с лопастей и смазать подшипник.

После каждого обслуживания, которое сопровождается вскрытием корпуса, обязательно проверяйте затяжку винтовых креплений. Не допускайте, чтобы они разболтались.

Ультразвуковая сварка — процессы и оборудование

Знание профессии 61

Обзор процесса

Ультразвуковая сварка термопластичных компонентов, отлитых под давлением, — это процесс, в котором используются механические колебания выше слышимого диапазона. Вибрации, производимые сварочным сонотродом или рупором, как это обычно известно, используются для размягчения или плавления термопластического материала на линии соединения. Соединяемые компоненты удерживаются вместе под давлением и подвергаются вибрациям, обычно с частотой 20 или 40 кГц.

Возможность успешно сваривать компонент зависит от конструкции оборудования, механических свойств свариваемого материала, а также от конструкции компонентов и соединений. Время ультразвуковой сварки короткое (обычно менее одной секунды), что делает процесс идеальным для массового производства. Этот процесс широко применяется во многих приложениях, от автомобильных осветительных приборов до продуктов бытовой электроники, таких как корпуса мобильных телефонов.

Оборудование

Ультразвуковое сварочное оборудование состоит из машинного пресса, генератора, преобразователя или преобразователя, усилителя, сонотрода или рупора и вспомогательного инструмента для компонентов.

Генератор

Пресс машинный

Аппарат имеет манометр и регулятор для регулировки силы сварки. Следует отметить, что конкретное манометрическое давление, установленное на одной части оборудования для ультразвуковой сварки, не обязательно будет обеспечивать такое же сварочное усилие, как и другое оборудование, настроенное на такое же манометрическое давление.

Сила сварки должна быть откалибрована с помощью тензодатчика, чтобы можно было напрямую сравнивать сварочные усилия от машины к машине.

Также имеется клапан управления потоком, позволяющий регулировать скорость, с которой сварочная головка приближается к свариваемой детали. Некоторые производители оборудования ввели систему приложения электромагнитной силы вместо традиционного пневматического цилиндра. Это дает лучший контроль над скоростью приближения и может быть полезным при сварке небольших или хрупких деталей.

Сварочная труба

Преобразователь

Преобразователь, также известный как преобразователь, преобразует электрическую энергию генератора в механические колебания, используемые в процессе сварки. Он состоит из ряда пьезоэлектрических керамических дисков, зажатых между двумя металлическими блоками, обычно из титана.

Между каждым из дисков расположена тонкая металлическая пластина, образующая электрод. По мере того как синусоидальный электрический сигнал подается на преобразователь через электроды, диски расширяются и сжимаются, производя осевое движение от пика к пику на 15–20 мкм.

— это деликатные устройства, с которыми следует обращаться осторожно. Если элементы сломаны, датчик не будет работать.

Бустер

Усиливающая секция сварочного блока служит двум целям, в первую очередь, для усиления механических колебаний, возникающих на конце преобразователя, и передачи их на сварочный рупор. Его вторичное назначение — обеспечить место для установки пакета на сварочном прессе.

Усилитель расширяется и сжимается, когда датчик передает ультразвуковую энергию.

Усилитель, как и другие элементы в сварочной трубе, является настроенным устройством, поэтому он должен резонировать на определенной частоте, чтобы передавать ультразвуковую энергию от преобразователя к сварочному рупору. Для успешного функционирования бустер должен иметь либо половину длины волны ультразвука в материале, из которого он изготовлен, либо кратное этой длине. Обычно это половина длины волны.

Сварочный рожок

Сварочный рог — это элемент сварочной трубы, который подает энергию на свариваемый компонент.Типичный сварочный рог показан на Рис.4 . Конструкция сварочного рожка имеет решающее значение для успешной сварки. Настоятельно рекомендуется, чтобы изготовление сварочного рожка производилось только компаниями, специализирующимися на ультразвуковой сварке.

Сварочный рупор, как и усилительный элемент, представляет собой настраиваемое устройство, которое в большинстве случаев также обеспечивает механическое усиление. Обычно он изготавливается из алюминия или титана. Алюминиевые сварочные рожки, как правило, используются для небольших объемов работ, поскольку износ может быть особой проблемой для этого материала.Некоторые сварочные рожки имеют специально закаленные наконечники для уменьшения износа во время сварки.

Как и в случае с усилительным элементом, длина сварочного рожка должна быть либо половиной длины волны ультразвука в материале, из которого он изготовлен, либо кратной этой длине. Это обеспечивает достаточную амплитуду на конце сварочного рожка для сварки.

Амплитуда обычно составляет от 30 до 120 мкм. Форма сварочного рупора важна, поскольку напряжение, вызванное осевым расширением и сжатием рупора, может привести к растрескиванию в приложениях с большой амплитудой.В некоторых случаях сварочный рупор изготавливается с прорезями в осевом направлении. Это необходимо для обеспечения максимальной амплитуды вибрации в продольном направлении.

Наконечник сварочного рожка передает ультразвуковую энергию свариваемой детали. Наконечник должен быть специально разработан для соответствия компоненту. Это обеспечит максимальную передачу энергии между рупором и компонентом. Обычно кончик рожка имеет профиль, соответствующий контурам детали.

Вспомогательный инструмент

Следующая статья будет посвящена конструкции компонентов и параметрам сварки.

Часть 2: Конструкция компонентов

См. Дополнительную информацию о сварке полимеров или свяжитесь с нами.

Пьезоэлектрические изделия для аппаратов ультразвуковой сварки

Noliac, часть корпорации CTS, поставляет пьезоэлектрические компоненты и ультразвуковые преобразователи специальной конструкции, используемые в промышленном оборудовании. Одним из таких применений пьезоэлектрической сварки является ультразвуковая сварка.

Преимущества ультразвуковой сварки

Ультразвуковая сварка может использоваться для сварки пластмасс и различных металлов.Сварной шов получается очень прочным без добавления соединительных болтов, гвоздей, клея и т. Д., Необходимых для связывания материалов вместе. Ультразвуковая сварка используется во многих отраслях промышленности, таких как медицина, упаковка, автомобилестроение, авиакосмическая промышленность, электроника и т. Д.

Как работает ультразвуковая сварка?

Ультразвуковая сварка работает с использованием высокочастотных ультразвуковых акустических колебаний. Пьезоэлектрический эффект позволяет преобразовывать высокочастотную электрическую энергию в высокочастотную механическую энергию.Вибрации передаются свариваемым материалам с помощью вибрационного инструмента. Фактическая сварка является результатом нагрева от трения и перемешивания, возникающего в месте встречи двух материалов, что приводит к локальному размягчению или плавлению. Это вместе с механическим перемешиванием приводит к прочному сварному шву.

Высококачественные сыпучие компоненты

Устройство для ультразвуковой сварки обычно оснащено одним или несколькими объемными пьезоэлементами. В типичной конструкции объемного компонента используется кольцо из твердого легированного пьезокерамического материала.Мы предоставляем высококачественные объемные компоненты, которые могут быть индивидуально разработаны по ряду параметров: пьезокерамический материал, рисунок и материал электродов, размеры и допуски по частоте и т.д. обогрев.

Преобразователь, изготовленный по индивидуальному заказу, соответствующий конкретным требованиям

Преобразователь в устройстве для ультразвуковой сварки приводится в действие сильным электрическим полем для обеспечения максимальной механической мощности.Движение пьезоэлемента усиливается с помощью сонотрода или «рупора», при этом вся сборка предварительно нагружается, чтобы справиться с высокими динамическими силами. Мы предлагаем индивидуальный дизайн преобразователя для ультразвуковых сварочных аппаратов в соответствии с вашими требованиями.

Узнайте больше о преобразователях Noliac, разработанных по индивидуальному заказу.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно пьезоизделий для вашего ультразвукового сварочного аппарата, свяжитесь с нами, используя форму запроса предложения или свяжитесь с отделом продаж.

Как работает ультразвуковая сварка? Полное руководство (с фотографиями)

Последнее обновление 24 сен 2021

Ультразвуковая сварка или USW — это метод сварки, в котором используются механические колебания выше слышимого диапазона. Процесс достигается путем преобразования высокочастотной электрической энергии в сильное механическое движение. Приложенные механические движения вместе с силой генерируют тепло трения в области пластмассового соединения.Это заставляет пластик плавиться, образуя молекулярную связь между деталями. Этот метод быстр, экономичен, прост в автоматизации и хорошо подходит для массовой сварки термопластов.

Основы ультразвуковой сварки

В этом процессе используются ультразвуковые колебания высокой частоты, обычно от 20 кГц до 40 кГц, для соединения двух пластиковых деталей. Свариваемые пластмассовые детали обычно помещают между наковальней и сонотродом. Эти детали обычно изготавливаются из алюминия или титана.При сварке сонотрод подключается к преобразователю, излучающему акустические колебания. Затем эти колебания передаются от преобразователя к сварным деталям через сонотрод с высокочастотными скоростями в диапазоне от 16 кГц до 75 кГц.

Основные части ультразвуковой сварки

Машинный пресс используется для удержания сварочной системы и приложения силы к заготовкам. Он состоит из опорной плиты, используемой для удержания охлаждающего приспособления, и пневматического цилиндра для точного давления.Пресс-машина также оснащена манометром и регулятором для регулировки сварочного усилия. Функциональные возможности манометров зависят от сварочного усилия аппарата. Чтобы точно сравнить сварочное усилие аппарата, вам необходимо откалибровать его сварочное усилие с помощью локальной ячейки.

Ультразвуковая машина-генератор преобразует электрическую энергию от однофазного основного источника в требуемое напряжение и частоту. Затем преобразователь преобразует электрическую энергию в механические колебания, используемые при сварке.Микропроцессорный блок генератора управляет сварочным циклом и обеспечивает сварщика важной информацией о сварке через пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс также позволяет оператору вводить требуемые параметры сварки.

Это основная секция сварочного аппарата, отвечающая за обеспечение ультразвуковых колебаний аппарата. Сварочная труба состоит из трех частей: преобразователя, усилителя и сварочного рожка.Все эти три части устанавливаются на пресс сварочного аппарата в центральной точке усилителя. Сварочная труба обычно представляет собой настроенный резонатор для оптимального функционирования. Для получения качественных результатов частота сварочной трубы должна точно соответствовать частоте электрического сигнала генератора.

Преобразователь, также известный как преобразователь, используется для преобразования электрической энергии генератора в механические колебания, используемые при сварке. Преобразователь состоит из нескольких пьезоэлектрических керамических дисков, зажатых между двумя металлическими титановыми блоками.Между дисками находится тонкая металлическая пластина, выполняющая роль электрода.

Эта секция служит двум основным целям: усиление механических колебаний, возникающих на конце преобразователя, и передача их на сварочный рупор. Другая функция заключается в том, что он действует как основание для установки пакета на сварочном прессе. Когда энергия преобразователя достигает усилителя, он заставляет его расширяться и сжиматься, чтобы усилить вибрации.

Сварочный рог передает энергию свариваемым деталям. Сварочный рожок также является настроенным устройством, обеспечивающим механическое усиление ультразвуковой машины. Эти компоненты изготовлены из алюминия или титана. Однако алюминий применим только в небольших объемах, поскольку он быстро изнашивается, что приводит к деформации сварных швов. Чтобы предотвратить ношение рогов, большинство из них имеют закаленные наконечники.

Основание пресса станка используется для поддержки инструмента, который поддерживает заготовки при сварке.Инструмент поддержки был разработан, чтобы надежно удерживать нижние компоненты во время применения ультразвука. Вспомогательный инструмент также разработан с учетом контуров заготовок.

Применение ультразвуковой сварки

Ультразвуковая сварка широко используется во многих отраслях промышленности из-за ее способности создавать качественные сварные швы без прямого нагрева. Вот обзор применения ультразвуковой сварки.

В автомобильной промышленности ультразвуковая сварка используется для сборки крупных пластмассовых и электрических компонентов. Эти компоненты включают дверные панели, приборные панели, рулевые колеса, воздуховоды, обивку и компоненты двигателя. В этой отрасли сварщики предпочитают ультразвуковую сварку из-за низких капитальных затрат, гибкости, короткого времени цикла и автоматизации. Метод также не повреждает отделку поверхности. Это связано с тем, что высокочастотные колебания препятствуют образованию следов на изготовленных деталях.

В аэрокосмической промышленности ультразвуковая сварка используется для соединения калиброванных металлов и других деталей легких самолетов, таких как фары. Ультразвуковая сварка также полезна при сварке алюминия, широко используемого при производстве различных деталей самолетов.

Ультразвуковая сварка используется в компьютерной промышленности для соединения проводных соединений для создания небольших и деликатных цепей. Этот метод также используется для предохранения соединений жгутов проводов, используемых для распределения электроэнергии и сигналов.Ультразвуковая сварка также помогает при сборке трансформаторов, электродвигателей, конденсаторов и катушек возбуждения.

Ультразвуковая сварка используется при сборке носителей информации, таких как флэш-накопители и компьютерные диски, из-за того, что требуются большие объемы. Время цикла компьютерного диска, сваренного ультразвуковой сваркой, по оценкам, составляет менее 300 миллисекунд.

Метод применяется при проведении исследований и экспериментов по микросхемам. Связи, созданные в этом процессе, являются надежными и предотвращают загрязнение или термическое искажение компонентов.Метод применим также для склеивания проводов, лент и микросхем при изготовлении микросхем.

Ультразвуковая сварка используется в медицинской промышленности, поскольку она предотвращает разрушение сварных швов. По этой причине метод используется в производстве специализированных машин для уборки помещений. Автоматизация ультразвуковой сварки обеспечивает строгий контроль допусков на размеры, предотвращающих биосовместимость свариваемых деталей. Это снижает производственные затраты без ущерба для качества функций.

Ультразвуковая сварка используется для производства медицинских изделий, таких как иглы или фильтры для внутривенных инъекций, маски для лица, фильтры для крови и газа, диализные трубки, резервуары для кардиометрии, артериальные и анестезиологические фильтры. Этот метод также полезен при производстве медицинских тканей, таких как трансдермальные пластыри, ткани для чистки, стерильная одежда и больничные халаты. Ультразвуковая сварка эффективна при шитье медицинского текстиля благодаря своей способности предотвращать загрязнение и снижать риск инфекций.

В упаковочной промышленности ультразвуковая сварка часто используется для создания, упаковки и запечатывания блистерных упаковок, тюбиков и контейнеров. Этот метод также имеет решающее значение при упаковке опасных материалов, которые требуют герметичного закрытия и не могут подвергаться воздействию высоких температур. Эти предметы включают фейерверки, взрывчатые и химически активные вещества, такие как калий. Ультразвуковая сварка также используется при упаковке боеприпасов и ракетного топлива. Эти упаковки, как известно, выдерживают давление и нагрузки, защищая потребителя от ненужных несчастных случаев во время применения.

В пищевой промышленности также используется ультразвуковая сварка для упаковки, поскольку она быстрая и может использоваться для изготовления герметичных уплотнений. Бумажные уплотнения, используемые для упаковки, обычно покрываются пластиковыми материалами, такими как полипропилен, перед плавлением с использованием ультразвуковой сварки для создания герметичного уплотнения. Ультразвуковая сварка также используется для запечатывания пищевых продуктов, таких как упаковки с замороженными продуктами, контейнеры для напитков и обертки шоколадных батончиков.

Преимущества ультразвуковой сварки

Ультразвуковая сварка нашла свое применение в большинстве отраслей и областей применения благодаря своей способности смешиваться с термопластами и другими сварочными материалами, такими как полипропилен.Вот некоторые преимущества ультразвуковой сварки:

Ультразвуковая сварка использует передачу высокочастотных ультразвуковых акустических колебаний для нагрева, сварки и охлаждения. Все эти процессы происходят очень быстро и позволяют сваривать больше изделий за считанные минуты. При использовании ультразвуковой сварки вы получите высокую производительность и короткое время выполнения работ.

Ультразвуковая сварка очень безопасна.В этой процедуре используется целенаправленная энергия, что снижает риск травм сварщиков. Тепло, выделяемое во время сварки, локализовано, минимально и быстро рассеивается на требуемых сварных соединениях и материалах. Этот процесс не вызывает повреждений сварных швов и окружающей среды.

Ультразвуковые машины и оборудование известны своей долговечностью. После того, как они будут собраны и испытаны, вы сможете производить массовую сварку с минимальными поломками и неисправностями.В зависимости от вашего сварочного проекта вы можете автоматизировать процесс, чтобы уменьшить вмешательство человека. Это снизит эксплуатационные расходы и повысит качество сварных швов.

Вы можете использовать методы ультразвуковой сварки для сварки различных материалов. Собираетесь ли вы сваривать термопласты или металлы, вы можете использовать этот метод, не опасаясь неровных стыков. Этот метод широко используется для сварки разнородных материалов.

Поскольку процесс выполняется быстро, для выполнения сварочного проекта требуется меньше времени, денег и ресурсов.Процесс сварки не требует соединительных болтов, припоев и клеящих материалов. Таким образом, вы значительно экономите на материальных затратах. Ультразвуковая сварка с высокой точностью обеспечивает гладкую поверхность с минимальными отходами.

Прецизионная ультразвуковая сварка гарантирует высококачественные соединения. На этих соединениях не будет пластических трещин, деформаций или дефектов. В результате получается чистый и почти невидимый шов, который не требует обработки.

Недостатки ультразвуковой сварки

Хотя ультразвуковая сварка имеет свои преимущества, у нее также есть недостатки, которые могут снизить эффективность сварочного проекта. Ниже приведены некоторые из недостатков метода:

Хотя ультразвуковая сварка гибка и эффективна для большинства материалов, она не работает с некоторыми термопластами. Если вы собираетесь использовать термопласты с высоким содержанием влаги, ультразвуковая сварка становится неэффективной.Этот метод также не применим при сварке твердых и прочных термопластов, таких как полипропилен.

Хотя этот метод применим в широком диапазоне металлов, он не может обрабатывать изделия с швами более 150 мм, поскольку выходной сигнал датчика находится в диапазоне 100–150 мм. Сварка более толстых материалов, таких как полипропилен, также представляет собой проблему, поскольку для разрыва молекулярных связей требуется много энергии.

Базовое оборудование и инструменты для ультразвуковой сварки стоят дорого. Дальнейшее повышение цен на автоматические аппараты для ультразвуковой сварки.

Ультразвуковая сварка может использоваться только для соединений внахлест. Эти соединения перекрывают друг друга, используя плоскую поверхность. Эта техника не подходит для сварки стыков, таких как угловые, стыковые, тройники и кромочные.

Для ультразвуковой сварки требуется ряд оборудования, инструментов и процессов.Добавление в процесс другой детали или оборудования приведет к общему увеличению времени выполнения заказа. Дополнительные инструменты или оборудование требуют специальной настройки инструментов.

Часто задаваемые вопросы

Минимальная частота, необходимая для ультразвуковой сварки, составляет 20 000 Гц.

Вы можете сломать сварной шов, сдавив его с противоположных углов, чтобы растрескаться и раскрыть его по сварным линиям.Этот процесс обычно сложен из-за молекулярных связей, образующихся при сварке. Вы также можете расколоть сварной шов, ударив по нему молотком.

При сварке ультразвуковым методом верхние части, соединенные сонотродом, обычно вибрируют. Наличие любых других электронных компонентов, механически прикрепленных к вибрирующим частям, изменит картину вибрации, повредив сварные швы.Повреждение может произойти в областях с высокой концентрацией напряжений, таких как участки с малым поперечным сечением или участки с острыми углами. Чтобы легко решить эту проблему, изолируйте электрические компоненты от верхней части вибрирующих частей сборки.

Сварочный зазор — это разница в высоте между сварочными материалами и окончательными сварными швами. Сварщики обычно обеспечивают расчетный сварочный зазор около 0.025 мм для размещения слоя расплава. Однако этот зазор можно устранить, сконструировав направляющую энергии на свариваемых ультразвуком деталях. Функция директора по энергии состоит в том, чтобы контролировать мощность, необходимую для создания и придания формы сварным швам.

Каждый раз, когда вы настраиваете процесс сварки с помощью регуляторов энергии, убедитесь, что они не полностью расплавлены при сварке. Полное расплавление этих направляющих энергии вызовет вытекание расплава из стыка, что приведет к вспышке, которая ослабит связи сварного шва.

Для достижения безупречной точности вам следует выбрать ультразвуковой аппарат, который может выполнять сварку с точным расстоянием и автоматически определять длину окончательного сварного шва. Использование небольшого энергетического директора также является прекрасной альтернативой, поскольку при необходимости его можно увеличить.

Заключение

Ультразвуковая сварка требует точности и аккуратности. По этой причине персонал, работающий с машинами и процессами, должен быть хорошо обученным и высококвалифицированным. Безопасность также имеет первостепенное значение.Таким образом, сварщики ультразвуковой сварки должны соответствующим образом подготовиться к предотвращению телесных повреждений и попадания вредных паров и газов, выделяемых при сварке. Чтобы увеличить срок службы аппаратов для ультразвуковой сварки, регулярно проводите техническое обслуживание и ремонт. При покупке ультразвукового аппарата убедитесь, что вы заказываете аутсорсинг у лицензированного поставщика и проверяете наличие знака качества оборудования.

Изображение предоставлено: NearEMPTiness, Wikimedia Commons

Ультразвуковая сварка — обзор

13.4.1 Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка стала широко распространенным методом соединения больших объемов относительно небольших пластмассовых деталей. В этом процессе ультразвуковой генератор используется для создания колебаний одной подложки относительно неподвижной второй подложки. Это, в свою очередь, вызывает интенсивный нагрев от трения между двумя подложками, которого достаточно для быстрого образования зоны расплавленного сварного шва. С помощью давления и последующего охлаждения можно получить прочное соединение. Основные части стандартного устройства для ультразвуковой сварки показаны на рисунке 13.6.

Рисунок 13.6. Оборудование, используемое в стандартном процессе ультразвуковой сварки.

Процесс ультразвуковой сварки состоит из четырех этапов. На этапе 1 рупор контактирует с подложкой, прикладывается давление и начинается вибрационное движение. Выделение тепла из-за трения расплавляет точки прямого контакта, и расплавленный материал течет в стык. На этапе 2 скорость плавления увеличивается, что приводит к увеличению смещения сварного шва, и поверхности деталей полностью соприкасаются.Стационарное плавление происходит в фазе 3, поскольку в сварном шве поддерживается постоянная толщина слоя расплава. В фазе 4, фазе выдержки, вибрация прекращается, достигается максимальное смещение и высокая прочность соединения достигается по мере охлаждения и затвердевания сварного шва.

В процессе ультразвукового соединения материал подается между вибрирующим ультразвуковым рупором и неподвижной опорой (режим погружения) или подвижным колесом (режим вращения). Высокочастотные механические колебания (20–40 кГц) передаются через подложку для генерирования тепла от трения на стыке стыков и достижения температуры, достаточной для плавления и связывания материалов.Поскольку тепло, необходимое для соединения, вырабатывается на границе раздела, а не снаружи материалов и переносится к соединению посредством проводимости, процесс ультразвуковой сварки начинается точно на границе раздела, и тепловое разложение волокон сводится к минимуму.

Ультразвуковые рожки могут различаться по размеру до 24 см на 4 см, если они прямоугольные, или около 9 см в диаметре, если они круглые. Фактическая форма рупора зависит от конкретной операции сварки, которую необходимо выполнить. Одним из преимуществ ультразвуковой сварки является то, что в том же процессе можно использовать ультразвуковую режущую кромку, позволяющую производить «разрез и шов».

Технология ультразвукового склеивания вошла в производство одежды как передовая технология соединения синтетических материалов и смесей для получения непрерывных непроницаемых швов или локализованных точек соединения. Обычно ультразвуковая сварка используется для нанесения рисунков на одежду, отверждения и запечатывания лент и ремней по длине, а также для придания формы маленьким частям одежды, которые в противном случае требовали бы больших затрат времени и средств для шитья.

Ткани могут быть на 100% синтетическими или смешанными с содержанием натуральных волокон до 40%.Для несинтетических тканей или смесей с содержанием натуральных волокон более 40%, термоактивируемые материалы (термопластичные клейкие пленки или тканевые покрытия) помещают между двумя кусками ткани. Материал должен иметь одинаковую толщину, плотность пряжи, плотность переплетения, эластичность основы и стиль вязания, которые являются факторами, которые могут влиять на способность сварки. Различные ткани, которые можно соединять с помощью ультразвуковой сварки, показаны в Таблице 13.15.

Таблица 13.15. Ткани, соединяемые ультразвуковой сваркой

От Джонса (2013).

Несколько компаний производят автоматизированное ультразвуковое сварочное оборудование для швейной промышленности. Например, швейцарский производитель Schips (www.schips.com) представил несколько ультразвуковых машин для подшивания, непрерывной сборки двух тканей с помощью склеивающей ленты и приваривания сложенного резинки к ткани одежды. Компания PFAFF (www.pfaff.com) разработала ультразвуковое оборудование для резки и сшивания.

Что такое пьезоэлектрический преобразователь?

Преобразователь — это любое устройство, используемое для преобразования энергии из одной формы в другую — обычно при преобразовании входной энергии в выходную.Для того чтобы преобразование произошло, также должно иметь место изменение одной формы энергии, например преобразование механической энергии в электрическую или наоборот. Есть много типов преобразователей, и их использование широко распространено, оказывая на нас разное влияние. Типичным примером является микрофон, который преобразует входную энергию — или звуковые волны, производимые голосом или инструментом — в выходную энергию или электрические импульсы в форме усиленного звука.

Другие типы электроакустических преобразователей (с преобразованием между электрической энергией и звуком) включают гидрофоны, которые преобразуют изменения давления воды в электрическую мощность, и звукосниматели на музыкальных инструментах, таких как гитары, которые преобразуют вибрацию струн инструмента в электрическую. импульс.

>> Магазин Преобразователи воздуха || Магазин ультразвуковых преобразователей <<

Что такое пьезоэлектрические преобразователи?

Пьезоэлектрические преобразователи — это тип электроакустических преобразователей, которые преобразуют электрические заряды, производимые некоторыми формами твердых материалов, в энергию. Слово «пьезоэлектрический» буквально означает электричество, вызванное давлением. Раннее применение технологии пьезопреобразователя произошло во время Первой мировой войны с использованием гидролокатора, который использовал эхо для обнаружения вражеских кораблей.Маленькие пьезопреобразователи также в основном присутствовали в стационарных телефонах. Они сидели внутри звонка и помогали создавать заметный шум, предупреждая людей о входящих звонках. Вдобавок пьезоэлектричество находит применение и в кварцевых часах, что и делает их такими точными.

Преимущества и ограничения пьезопреобразователей

Как и во всех других технологиях, тщательное взвешивание плюсов и минусов пьезоэлектрического преобразователя имеет большое значение для определения его эффективности в конкретной ситуации.

Некоторые преимущества, которые они имеют по сравнению с другими методами, включают:

• Самогенерирующиеся: из-за способности материалов создавать напряжение под воздействием некоторой энергии, схемы пьезопреобразователей не требуют внешнего источника питания.
• Доступность: схемы пьезоэлектрических преобразователей из-за их малых размеров и большого диапазона измерения просты в обращении, установке и использовании.
• Высокочастотная характеристика: гораздо более высокая, чем обычно, частотная характеристика означает, что параметры этих преобразователей быстро меняются.
• Гибкость: Благодаря тому, что большинству материалов, используемых в строительстве, можно придать различные формы и размеры, вы можете применять эти преобразователи в различных областях.

Какими бы полезными ни были пьезоэлектрические преобразователи, они также имеют свои ограничения, в том числе некоторые из следующего:

• Небольшой электрический заряд: хотя они могут генерироваться самостоятельно, вам потребуется кабель с высоким сопротивлением для установления соединения с электрическим интерфейсом.
• Влияет на различные окружающие среды и условия: пьезоэлектрические преобразователи не могут измерять выходной сигнал в статических условиях, а колебания температуры и влажности могут влиять на выходной сигнал.
• Естественно низкая производительность: несмотря на то, что производительность некоторых материалов относительно выше, чем у их аналогов, производительность во многих отношениях остается низкой. Вам нужно будет подключить его к внешней цепи.

Колебание пьезоэлементов начинается при приложении переменного напряжения.Их невероятно быстрый отклик — в диапазоне микросекунд и ниже — позволяет использовать их в широком диапазоне приложений, включая генерацию ультразвука с частотами вплоть до 20 МГц.

Из-за их чрезвычайной чувствительности к пьезоэлектрическому эффекту можно создавать пьезопреобразователи для различных применений, от датчиков до ультразвуковой генерации энергии. Это включает более высокие плотности энергии и частоты в диапазоне от 20 до 800 кГц.

В этом диапазоне частот и амплитуд пьезопреобразователи, вырабатывающие ультразвуковую энергию, отлично подходят для различных медицинских и промышленных процессов. В секторе здравоохранения эти применения варьируются от удаления зубного налета до ультразвукового дробления камней в почках. В промышленных условиях пьезоэлектрические преобразователи идеально подходят для использования в различных процессах соединения, очистки и сварки.

Определенные физические величины, такие как сила и напряжение, трудно измерить напрямую.В этих случаях выходные напряжения пьезоэлектрического преобразователя прямо пропорциональны любым напряжениям и / или силам, которые прилагаются к пьезоматериалу. С помощью различных режимов измерения преобразователя можно настроить шкалу для эффективного и точного измерения приложенной силы или напряжения.

Однако следует отметить, что, поскольку выходное напряжение материалов, подвергающихся пьезоэлектрическому эффекту, относительно низкое при высоком импедансе, пьезопреобразователям часто требуется какой-либо усилитель или вспомогательная схема для эффективной работы.

Детали и функции преобразователя

Хотя многие материалы могут демонстрировать пьезоэлектрический эффект, лучшие из них также должны обладать по крайней мере некоторыми из наиболее желаемых качеств. К таким характеристикам относятся постоянная стабильность, высокая производительность, пластичность и устойчивость к экстремальным температурам и влажности. Тем не менее, ни один известный материал не демонстрирует все эти качества одновременно.

Первоначально кристаллы, сделанные из кварца, стали основным материалом для пьезоэлектрических преобразователей.Кварц обеспечивает превосходную стабильность и медленное измерение при различных параметрах из-за низкой скорости утечки, что означает, что он может обеспечить отличную точность — вот почему часы чаще всего их используют. Хотя кварц все еще широко используется, он также дает довольно низкий выход, а это означает, что он не может адекватно соответствовать требованиям более сложных технологий.

В начале 1950-х годов кристаллы кварца начали уступать место пьезоэлектрической керамике в качестве основного материала преобразователя. Преимущества, предлагаемые керамическим преобразователем по сравнению с другими материалами, включают способность керамики изготавливаться самых разных форм и размеров, способность эффективно работать при низком напряжении и способность работать при температурах до 300 градусов Цельсия.

Типы преобразователей

Благодаря возможности производить керамические преобразователи различных размеров и форм, керамические преобразователи могут быть легко адаптированы к широкому спектру промышленных применений. Следовательно, они позволяют выполнить полную настройку в соответствии с конкретными потребностями клиента. Сегодня наиболее часто используемыми материалами для изготовления керамических преобразователей являются композиции цирконата и титаната свинца, и эта тенденция восходит к 1960-м годам. Поскольку технология керамических преобразователей продолжает развиваться, использование пьезополимеров и композитов также получило признание.

Еще один материал, который невероятно хорошо работает в преобразователях, — это Рошельская соль, представляющая собой синтетический кристалл. Из всех сред, демонстрирующих признаки пьезоэлектрического эффекта, соль Рошеля дает самый высокий выход из всех обнаруженных до сих пор материалов. Однако у него есть свои недостатки, которые могут сдерживать его успех в определенных условиях. Эти синтетические кристаллы не контактируют с влагой и не могут использоваться при температуре выше 115 градусов по Фаренгейту.

Если вы готовы пойти на компромисс между чувствительностью и максимальной выходной мощностью, синтетические кристаллы могут дать явное преимущество по характеристикам по сравнению с натуральными кристаллами.

Как измерить КПД пьезопреобразователя

Одним из способов измерения эффективности преобразователя является сравнение количества входящей энергии с выходной энергией. Каждый раз, когда происходит преобразование энергии, некоторое количество энергии будет потеряно во время процесса. В общем, чем больше количество произведенной выходной энергии по отношению к входящей энергии, тем выше уровень эффективности.

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь генерирует ультразвуковую активность, то есть измеряет давление звуковых волн выше частот, которые может слышать человеческое ухо. Он функционирует путем быстрого расширения и сжатия при подаче соответствующей электрической частоты и напряжения. Обычно используемые в системах очистки, расширение и сжатие заставляют диафрагму преобразователя ультразвукового очистителя, которая служит чувствительным к давлению элементом устройства, вибрировать, создавая в процессе ультразвуковую активность в резервуаре для очистки.Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь также предлагает преимущества высокой электроакустической эффективности при минимальном тепловыделении.

Применение и использование электрических преобразователей

могут использоваться во многих приложениях, в которых электроэнергия используется в промышленности, окружающей среде и в личных целях. Например, датчики воздуха часто используются в автомобилях, датчиках приближения и уровня — подумайте об автоматических раздвижных дверях, с которыми вы сталкиваетесь в продуктовых магазинах, аэропортах и ​​отелях.Они обычно используются в бытовых изделиях, таких как детекторы движения и объектов, средства для отпугивания вредителей и домашняя сигнализация. Они обычно используются в бытовых изделиях, таких как детекторы движения и объектов, средства для отпугивания вредителей и сигнализация домашней безопасности.

Производители внедряют их и в обычные электронные устройства, такие как игрушки, игры и пульты дистанционного управления. Вы также найдете их в струйных принтерах, электрических зубных щетках и зуммерах.

В APC International, Ltd. мы на собственном опыте знаем, как прислушиваться к потребностям наших клиентов, чтобы наша роль надежного поставщика пьезокерамики и устройств превратилась в надежного партнера. Вот почему, находитесь ли вы на первых этапах проектирования прототипа или вам нужно массовое производство критически важных компонентов, наш опытный персонал и современное производственное оборудование готовы предоставить вам пьезоизделия и услуги, которые вам необходимы. ожидайте от лидера отрасли.

Есть вопросы о пьезопреобразователях или других пьезо материалах? Свяжитесь с нами или позвоните нам по телефону (570)726-6961, чтобы получить дополнительную информацию.

Преобразователь для сварки металлов Производители, Завод

Подробнее о продукте

Параметры преобразователя ： ПАРАМЕТРЫ ДАТЧИКА

Характеристики преобразователя ： ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАТЧИКА

(1) Электрический ток проходит через преобразователь, поэтому в преобразователе создается электромагнитное поле.
(2) Электромагнитное поле проходит через пьезоэлектрическую пластину, заставляя пьезоэлектрическую пластину вибрировать.
(3) Вибрация проходит через металлическую головку и передается в поле AM

Hangzhou Successful Ultrasound Equipment Co., Ltd — преобразователь для производителей сварки металлов и преобразователь для завода по сварке металлов, мы предлагаем преобразователь для сварки металлов для продажи в Интернете. У нас есть несколько патентов на ультразвуковые технологии.Возможна индивидуальная обработка. Запишите свои требования, включая использование продукта, размер, мощность, эффект, цель использования и т. Д., И отправьте их нам, мы внимательно обсудим ваши потребности и ответим вам. Вы также можете щелкнуть здесь, чтобы узнать больше о применении ультразвуковых продуктов.

(PDF) Система управления для ультразвуковых сварочных аппаратов

Рис. 10. Автоматическое оборудование

Автоматическое оборудование обеспечивает хорошую работу сварочного процесса

, настройку периодов времени сварки

и охлаждения механическое изделие и сварочный инструмент

.

C. Схема таймера

Временные периоды процесса сварки устанавливаются с помощью цифрового таймера

, как показано на рис. 10. Блок-схема таймера

представлена ​​на рис. 11.

Рисунок 11. Блок-схема таймера процесса сварки

Этот таймер реализован с использованием двух цифровых схем C1 и C2 в схеме генерации импульсов

с установкой периодов времени. Ком-

D. Сварочный аппарат

Вышеупомянутое автоматическое командное оборудование предназначено для

сварочного аппарата, представленного на рис. 12. Сварочный аппарат

имеет металлический каркас (1) для поддержки ультразвукового силового блока

(2 ), на котором размещается сварочный инструмент (3). Преобразователь мощности

(4) с системой управления частотой расположен справа на верхней стороне

, а автоматика (5) — слева

.Ультразвуковой блок (3) выставляется на аукцион пневматически. На панели управления

находятся потенциометры для установки

временных периодов сварочного процесса. Сварка обозначена

для сварки пластмасс в диапазоне мощности 500 — 3000 Вт при ультразвуковой частоте

40 кГц.

Рис. 12. Сварочный аппарат

Такт сварки задается вручную двумя кнопками, расположенными на столе сварочного аппарата

.

III.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В статье представлена ​​система управления аппаратом силовой ультразвуковой сварки

. Оборудование состоит из системы инвертора мощности

для питания на резонансной ультразвуковой частоте ультразвукового сварочного устройства

, состоящего из пьезоэлектрических ультразвуковых преобразователей

и механического концентратора, используемого в качестве сварочного инструмента

. Генератор импульсов, управляемый напряжением, управляет мощным инвертором

с помощью контура обратной связи, основанного на расчетном токе перемещения пьезоэлектрического преобразователя.Целью этой системы управления

является обеспечение максимальной механической мощности

, развиваемой преобразователем. Инвертор разработан для реализации

с использованием силовых транзисторов общего назначения, работающих в коммутации

при высоком напряжении и высокой частоте. Схема управления

предназначена для реализации с использованием интегральных аналоговых схем

. Система управления может быть разработана для ультразвуковых сварочных аппаратов ultra

в широком диапазоне конструктивных типов,

мощностей и частот, с использованием аналоговых компонентов общего назначения

центов, по низкой цене, с хорошими критериями управления.Переходные характеристики

Приведены характеристики силового инвертора.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] A.P. Hulst, Macrosonics in industry 2. Ультразвуковая сварка металлов, In

Ultrasonics, ноябрь 1972 г.

[2] E.A. Непирас, Макросоника в промышленности, 1. Введение. In Ultrasonics,

, январь 1972 г.

[3] J.A. Гальего-Хуарес, Пьезоэлектрическая керамика и ультразвуковые преобразователи, в

J. Phys. Sci. Instrum. (Великобритания), окт., Т.22, нет. 10. 1989.

[4] Э. Мори, Система передачи ультразвуковых волн высокой мощности, в J. Inst.

Электрон. Инф. Commun. Англ., Т. 72, нет. 4, апрель 1989 г.

[5] Б.К. Бозе, Оценка современных силовых полупроводниковых устройств и тенденции развития преобразователей, в IEEE Trans. по отраслевым приложениям,

март / апрель, том 28, вып. 2, 1992.

[6] П. Фабиански, Л. Пальчински, Инвертор мощности с самонастраивающимся выходом

Частота для системы ультразвуковой очистки, В EPE’89, 3-я Европейская конференция

по силовой электронике и приложениям, Ахен, Германия,

окт., 1989.

[7] И.К. Сенченков, Резонансные колебания электромеханической стержневой системы

с автоматическим регулированием частоты // Международная прикладная механика

ics, Vol. 27, No. 9 / сентябрь, Springer, N.Y., 1991.

[8] V.N. Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Барсуков В.В., А.Н. Сливин, С.