અલ્ટ્રાસોનિક વેબિંગ કટીંગ અને વેલ્ડીંગ સિદ્ધાંત એપ્લિકેશન

અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગનો સિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગ એ ઉદ્યોગમાં અલ્ટ્રાસોનિક એપ્લિકેશનનું એક પેટા-ક્ષેત્ર છે, અને તેની પર્યાવરણને અનુકૂળ, કાર્યક્ષમ અને સૌંદર્યલક્ષી રીતે આનંદદાયક લાક્ષણિકતાઓને કારણે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે.

અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગ સિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિક વેબિંગ કટીંગ અને વેલ્ડીંગ 20-40kHz ના ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક કંપનનો ઉપયોગ કરે છે, જે વેલ્ડીંગ હેડ દ્વારા વેબિંગ સંપર્ક સપાટી પર ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે. 1. ઉર્જા રૂપાંતર: અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર વિદ્યુત ઉર્જાને ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક કંપનમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેને એમ્પ્લીટ્યુડ ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે અને પછી વેલ્ડીંગ હેડમાં પ્રસારિત કરવામાં આવે છે. 2. ઘર્ષણ ગરમીનું ઉત્પાદન: વેલ્ડીંગ હેડ વેબિંગ સામે દબાય છે, જેના કારણે વેબિંગની અંદરના તંતુઓ વચ્ચે ઉચ્ચ-આવર્તન ઘર્ષણ થાય છે, જે તરત જ 500-1000℃ નું સ્થાનિક ઉચ્ચ તાપમાન ઉત્પન્ન કરે છે. 3. સિંક્રનસ વેલ્ડીંગ અને કટીંગ: ઉચ્ચ તાપમાન વેબિંગ તંતુઓ (જેમ કે નાયલોન અને પોલિએસ્ટર) પીગળે છે, જ્યારે વેલ્ડીંગ હેડ પ્રેશર ઓગળેલા ભાગને સંકુચિત કરે છે, એક મજબૂત વેલ્ડ સ્તર બનાવે છે. જો ચોક્કસ કટીંગ એજ વેલ્ડીંગ હેડ સાથે ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, ઉચ્ચ તાપમાન વારાફરતી વેબિંગને કાપી શકે છે, સંકલિત "કટીંગ + વેલ્ડીંગ" પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ૪. ઠંડક અને આકાર આપવો: વાઇબ્રેશન બંધ થયા પછી, દબાણ ૦.૧-૦.૫ સેકન્ડ માટે જાળવવામાં આવે છે, જેનાથી વેલ્ડેડ વિસ્તાર ઝડપથી ઠંડુ અને ઘન બને છે, જેનાથી કટીંગ અને વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે. (વાયુયુક્ત પ્રણાલીઓ ગાદી પૂરી પાડે છે, કટીંગ અને વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઠંડક અને આકાર આપવો પણ સુનિશ્ચિત કરે છે.)

અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગ સિસ્ટમની રચના

સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી અલ્ટ્રાસોનિક પ્લાસ્ટિક વેલ્ડીંગ સિસ્ટમમાં ત્રણ મુખ્ય ઘટકો હોય છે: અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર (ઇલેક્ટ્રિકલ બોક્સ), એક અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સડ્યુસર (વાઇબ્રેટર), અને એક અલ્ટ્રાસોનિક મોલ્ડ (મોલ્ડ હેડ, વેલ્ડીંગ હેડ, હોર્ન).

અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર (ઇલેક્ટ્રિકલ બોક્સ) અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સડ્યુસર્સ (વાઇબ્રેટર્સ), અલ્ટ્રાસોનિક મોલ્ડ (મોલ્ડ હેડ, વેલ્ડીંગ હેડ, હોર્ન)

૧. અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર (ઇલેક્ટ્રિકલ બોક્સ): મુખ્ય શક્તિને સ્થિર ઉચ્ચ-આવર્તન, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ આઉટપુટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

2. અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સડ્યુસર (ઓસિલેટર): એક ધ્વનિ ઉપકરણ જે ઊર્જાનું રૂપાંતર કરે છે, વિદ્યુત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.

3. એમ્પ્લીફાયર: ટ્રાન્સડ્યુસરના યાંત્રિક કંપનનું કંપનવિસ્તાર પૂર્વ-ડિઝાઇન કરેલા ગેઇન રેશિયો દ્વારા બદલાય છે.

૪. મોલ્ડ (વેલ્ડીંગ હેડ, શિંગડા): વેલ્ડીંગ અને કટીંગ એપ્લિકેશન્સની જરૂરિયાતો અનુસાર ચોક્કસ પરિમાણો અનુસાર કસ્ટમાઇઝ કરેલ, અને અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમની રેઝોનન્સ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે એકોસ્ટિક લાક્ષણિકતાઓ સાથે ડિઝાઇન કરેલ. નીચે, હું એપ્લિકેશનોમાં પેરામીટર ટ્યુનિંગ ઘટનાને સમજાવવા માટે ઘણા સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીશ.

ઊર્જા = કંપનવિસ્તાર * દબાણ * સમય * અચળ K = શક્તિ * સમય

ઉપરોક્ત સૂત્રો દર્શાવે છે કે વેલ્ડીંગ અને કટીંગમાં, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગનું કંપનવિસ્તાર (જે જનરેટર પર સેટ કરી શકાય છે), દબાણ (હવાનું દબાણ અથવા ઇલેક્ટ્રિક સિલિન્ડર ટોર્ક, તેમજ માળખાકીય કઠોરતા અને કઠિનતા), અને તરંગ ઉત્સર્જન સમય વેલ્ડીંગ અને કટીંગ અસર સાથે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલા છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જો ઉત્પાદન સારી રીતે કાપવામાં ન આવે, તો આ પરિમાણોને હકારાત્મક રીતે ગોઠવી શકાય છે. શું આનો અર્થ એ છે કે આ પરિમાણો જેટલા ઊંચા હશે, તેટલું સારું? અલબત્ત નહીં!

પ = K*A*f*δ, જ્યાં P વેલ્ડીંગ પાવરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, W માં;

ક એક સ્થિરાંક છે જેની તીવ્રતા સામગ્રીના ધ્વનિ વહન અને ઉર્જા વિસર્જન સાથે સંબંધિત છે. આનો અર્થ એ છે કે આપણે સામાન્ય રીતે કહીએ છીએ કે વિવિધ સામગ્રીઓને જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ પરિમાણ ફાઇન-ટ્યુનિંગની જરૂર છે.

અ ચોરસ મીટર (㎡) માં માપવામાં આવતા વેલ્ડ કટના ક્ષેત્રફળનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આ વેલ્ડ કટની સંપર્ક સપાટી છે, તેથી કટીંગ ધારની લંબાઈ અને કોણ સામાન્ય રીતે આ ક્ષેત્ર નક્કી કરે છે.

એફ અલ્ટ્રાસોનિક ફ્રીક્વન્સી છે, જેનો અર્થ એ છે કે સૈદ્ધાંતિક રીતે, ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝને વેલ્ડ કરવામાં સરળતા રહે છે. જોકે, ધ્વનિની દ્રષ્ટિએ, આવર્તન જેટલું ઊંચું હશે, તેટલું મોટું કંપનવિસ્તાર પ્રાપ્ત કરવું વધુ મુશ્કેલ બનશે; એકમ Hz છે.

ડી મીટર (m) માં માપવામાં આવતા કંપનવિસ્તારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, મોટા કંપનવિસ્તારનું પરિણામ વધુ સારી વેલ્ડીંગ અને કટીંગ છે. જો કે, ધાતુ પદાર્થોનું થાક જીવન આવર્તન, સામગ્રી ગુણધર્મો, તાણ, સમય, દબાણ અને કઠિનતા સાથે સંબંધિત છે, અને તેથી તે અન્ય પરિમાણોથી પ્રભાવિત થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગ પરિણામોને અસર કરતા છ પરિબળો:

દબાણ + સમય + યાંત્રિક માળખું + ઉત્પાદન સામગ્રી + ડિબગીંગ

1. અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ દબાણ

વેલ્ડીંગ સપાટી પર યોગ્ય દબાણ લાગુ કરવાથી વેલ્ડીંગ સામગ્રી સ્થિતિસ્થાપકમાંથી પ્લાસ્ટિકમાં સંક્રમણ કરે છે, મોલેક્યુલર ઇન્ટરડિફ્યુઝનને પ્રોત્સાહન આપે છે, અને વેલ્ડમાંથી શેષ હવાને વિસ્થાપિત કરે છે, જેનાથી વેલ્ડ સપાટીની સીલિંગ કામગીરીમાં વધારો થાય છે. દબાણ સામાન્ય રીતે 0.5 MPa થી વધુ હોતું નથી.

2. અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ/કટીંગ સમય (તરંગ ઉત્સર્જન સમય)

યોગ્ય ગલન સમય અને પૂરતો ઠંડક સમય જરૂરી છે. નિશ્ચિત ગરમીના ઉત્પાદન સાથે, અપૂરતો સમય અપૂર્ણ વેલ્ડીંગમાં પરિણમશે, જ્યારે વધુ પડતો સમય વેલ્ડમેન્ટના વિકૃતિકરણ, સ્લેગ ઓવરફ્લો અને ક્યારેક બિન-વેલ્ડેડ વિસ્તારોમાં ગરમ ​​સ્થળો (વિકૃતિકરણ)નું કારણ બનશે. પર્યાપ્ત પરમાણુ પ્રસરણ અને ફ્યુઝનની ખાતરી કરવા માટે વેલ્ડ સપાટી સંપૂર્ણપણે પીગળેલી સ્થિતિમાં પહોંચવા માટે પૂરતી ગરમી શોષી લે તે સુનિશ્ચિત કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. તે જ સમયે, વેલ્ડને પર્યાપ્ત શક્તિ પ્રાપ્ત કરવા માટે પૂરતો ઠંડક સમય જરૂરી છે.

3. અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર

૪. યાંત્રિક માળખું

ફ્રેમ ઉત્પાદનની ચોકસાઇ અને સ્થિરતા વેલ્ડીંગ અસરને સીધી અસર કરે છે, ખાસ કરીને કેટલાક ચોકસાઇ ઉત્પાદનો માટે, જ્યાં યાંત્રિક માળખું ઉત્પાદનની ચોકસાઇ સાથે મેળ ખાતું હોવું જોઈએ.

5. ઉત્પાદન સામગ્રી

વેલ્ડેડ ભાગોની સામગ્રી, તેમની રચના, જાડાઈ અને દબાણ પ્રતિકાર જેવા પરિબળો પણ વેલ્ડીંગ અસરને સીધી અસર કરે છે.

6. સાધનો ડિબગીંગ

નિષ્કર્ષમાં, શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગ પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે, ઉત્પાદન માટે સાધનોનું ડિબગીંગ પણ એક મહત્વપૂર્ણ ગેરંટી છે. વિવિધ પરિમાણોનું લવચીક મેચિંગ અને ગોઠવણ અને ઇજનેરો દ્વારા સ્થળ પર ડિબગીંગ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.