Het basisprincipe van ultrasoon lassen is om hoogfrequente elektrische energie om te zetten in hoogfrequente mechanische trillingsenergie. Deze heen en weer gaande trilling wordt overgebracht op thermoplastisch of metaal, en wrijving en warmte worden gegenereerd op het grensvlak van plastic en plastic, plastic en metaal, of metaal en metaal. Bij ultrasoon lassen genereert wrijving warmte om twee materiaaloppervlakken samen te smelten. Bij ultrasoon klinken regelt de laskop de stroom van gesmolten kunststof, het vormen en persen van onderdelen. Bij ultrasone moermontage drijft de laskop de metalen moer in het plastic. Het ultrasoon lassysteem heeft een verscheidenheid aan configuratie-opties, waaronder verschillende frequenties (15Khz-50Khz), verschillende vermogens (600W-4800W) en verschillende vormen, zoals pneumatische ultrasone lasmachines, servo-ultrasone lasmachines, draagbare lasmachines, niet- standaard lasmachines, metalen ultrasone lasmachine enzovoort.
Er zijn ook veel factoren die het succes van ultrasoon lassen beïnvloeden: mal (inclusief bovenste laskop en onderste onderste mal), frequentie, materiaal, lasontwerp, lasparameters en spuitgieten van onderdelen.
1. Frequentie van het lassysteem De frequentie van een typisch ultrasoon lassysteem is 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz en 40 kHz. Het is noodzakelijk om een geschikte lasfrequentie te selecteren in overeenstemming met de vereisten van productgrootte, interne componenttypes, sterkte en uiterlijk. Over het algemeen kunt u verwijzen naar de volgende principes:
Gebruik voor het lassen van kleine en nauwkeurige elektronische producten (inclusief printplaten en micro-elektronische componenten) een hoogfrequent 40 Khz-lasapparaat om te lassen. De 40 Khz lasmachine heeft een kleinere amplitude en minimale lasdruk, waardoor schade aan de interne elektronische componenten van het product kan worden voorkomen.
Voor producten die klein zijn en het uiterlijk van een klasse A-oppervlak vereisen. Het is gelast door een 40 Khz lasmachine, wat het uiterlijk kan verbeteren vanwege de kleine amplitude en druk.
Gebruik voor het lassen van middelgrote en grote onderdelen een laagfrequent lasapparaat van 15 kHz of 20 kHz.
Voor zachtere materialen zoals PP en dunwandige producten met een slechte stijfheid, wordt 15Khz lasmachine met lage frequentie en grote amplitude gebruikt voor het lassen.
Voor ver-veldlassen, dat wil zeggen dat de laskop ver weg is van de lasnaad, bijvoorbeeld wanneer deze groter is dan 12 mm, wordt een 15 Khz-lasmachine met lage frequentie en grote amplitude gebruikt voor het lassen.
20Khz lasapparaat is geschikt voor het lassen van de meeste producten van kleine tot middelgrote afmeting, en het is momenteel ook de meest gebruikte ultrasone frequentie.
2. Materiaal Ultrasoon lassen van kunststoffen is alleen geschikt voor het lassen van thermoplasten. Omdat ze kunnen smelten in een bepaald temperatuurbereik. De thermohardende kunststof degradeert bij verhitting en kan niet met ultrageluid worden gelast.
De lasbaarheid van thermoplasten is afhankelijk van materiaalstijfheid of elasticiteitsmodulus, dichtheid, wrijvingscoëfficiënt, thermische geleidbaarheid, soortelijk warmtevermogen, glasovergangstemperatuur Tg of smelttemperatuur Tm.
Over het algemeen vertonen stijve kunststoffen uitstekende lasprestaties in het verre veld omdat ze gemakkelijker trillingsenergie kunnen overbrengen. Zachte kunststoffen met een lage elasticiteitsmodulus zijn echter moeilijker te lassen omdat ze ultrasone trillingen dempen. Het tegenovergestelde geldt voor ultrasoon klinken of puntlassen. Hoe zachter het plastic, hoe gemakkelijker het is om te klinken of puntlassen.
Over het algemeen kunnen kunststoffen worden onderverdeeld in twee soorten: niet-kristallijn (amorf) en kristallijn. Ultrasone energie wordt gemakkelijk overgedragen in amorfe materialen, dus amorfe kunststoffen zijn gemakkelijk te ultrasoon lassen. Ultrasone energie wordt niet gemakkelijk overgedragen in kristallijne materialen, dus een grotere amplitude en energie is vereist bij het lassen van kristallijne kunststoffen, en de las moet zorgvuldig worden ontworpen.
Factoren die de soldeerbaarheid verder kunnen beïnvloeden, zijn onder meer het vochtgehalte, losmiddelen, smeermiddelen, weekmakers, vulmiddelversterkers, pigmenten, vlamvertragers en andere additieven, evenals de feitelijke harskwaliteit. Bovendien moet worden opgemerkt dat de mate van compatibiliteit tussen verschillende materialen verschillend is. Sommige materialen hebben een zekere mate van compatibiliteit tussen specifieke kwaliteiten, terwijl andere niet compatibel zijn.
Overweeg ten slotte of het lassen in het nabije veld of in het verre veld lassen is. Wanneer de afstand vanaf de positie waar de laskop het onderdeel raakt tot de lasribbe minder dan 6 mm is, wordt dit near field lassen genoemd. Groter dan 6 mm' wordt ver-veldlassen genoemd. Hoe groter de afstand, hoe groter de trillingsdemping en hoe moeilijker het is om te lassen.
3. Ontwerp van lasverbindingen De meest kritische en belangrijke factor bij ultrasoon lassen is het ontwerp van de las. Wanneer onderdelen zich in de ontwerpfase bevinden, moeten ingenieurs zorgvuldig overwegen en evalueren. Gelaste verbindingen hebben verschillende uitvoeringen, elk met hun eigen kenmerken en voordelen. De keuze van het ontwerp hangt af van het type kunststof, de geometrie van het onderdeel, lasvereisten, spuitgietmogelijkheden en uiterlijkvereisten.
Typisch voegontwerp: driehoekig energiegeleidingsribontwerp. Dit is het meest gebruikte ontwerp bij ultrasoon lassen en het gemakkelijkst te injecteren ontwerp. Het wordt gekenmerkt door een kleine verhoogde driehoek in het vlak en de bovenkant van de driehoek is 90 of 60 graden. Omdat het scherpe puntontwerp gemakkelijk is om de trillingsenergie te geleiden en te concentreren, worden het energiegeleidende ribben genoemd.
Het ontwerp van de getrapte naad is eenvoudig voor spuitgieten, de bovenste en onderste delen kunnen zelf worden gepositioneerd, de lassterkte is hoog en het gesmolten materiaal stroomt in de verticale opening.
Ontwerp met gegroefde naden, bovenste en onderste delen kunnen zelf worden gepositioneerd, met hoge sterkte, goede afdichtingseigenschappen en geen flitsen aan de binnen- en buitenkant. Het nadeel is dat een bepaalde wanddikte vereist is.
Het ontwerp van de afschuifnaad wordt over het algemeen gebruikt voor het lassen van producten met een kleinere afmeting die een hoge sterkte afdichting vereisen, en is vooral geschikt voor het lassen van kristallijne kunststoffen.
Sjaalverbindingen, die meestal worden gebruikt op onderdelen met ronde of elliptische vormen, bieden een hoge sterkte en hoge afdichting en zijn vooral geschikt voor het lassen van kristallijne kunststoffen.
Raadpleeg de ingenieur of verkoper van de ultrasone fabrikant om te bepalen welk lasontwerp geschikt is voor uw product.
4. Gereedschap en laskop Over het algemeen zullen klanten kiezen voor gereedschap en laskop van hetzelfde merk als de lasmachine. U kunt in feite vrij de tooling en laskop van andere merken kiezen, zolang de frequentie van de laskop maar dezelfde is als die van de apparatuur.
Het materiaal van de laskop kan een aluminiumlegering, titaniumlegering en hard gelegeerd staal kiezen. De gereedschapsmaterialen kunnen aluminiumlegering, roestvrij staal en harsvorm kiezen. Bij de keuze van een materiaal moet in het algemeen rekening worden gehouden met het type kunststof, het glasvezelgehalte van het materiaal, de structuur en grootte van de verbinding, de lassterkte en de levensduur. Om bijvoorbeeld de levensduur te verlengen is de hardmetalen laskop een geschikte keuze.
