Giới thiệu về hàn siêu âm
Hàn siêu âm áp dụng công nghệ hàn nhựa siêu âm, chuyển đổi năng lượng điện tần số cao thành năng lượng rung động cơ học thông qua đầu dò siêu âm, sau đó truyền năng lượng rung động cơ học đến đầu hàn sau khi thay đổi biên độ thông qua thiết bị biểu ngữ. Khi đầu hàn tiếp cận bề mặt của sản phẩm đã xử lý, sóng siêu âm tự động được tạo ra, gây ra rung động tần số cao biên độ nhỏ trên bề mặt của sản phẩm đã xử lý. Ma sát với bề mặt của sản phẩm đã xử lý được chuyển thành nhiệt, làm nóng chảy sản phẩm đã xử lý trước khi hợp nhất. Do hoạt động hàn điểm, hàn tương đối hoàn hảo hơn và có thể thu được các hiệu ứng hàn khác nhau bằng cách thay thế đầu hàn.
Hàn siêu âm hoạt động như thế nào?
Khi rung động siêu âm tác động vào vật liệu (như nhựa), các chuỗi phân tử bắt đầu dao động. Các phân tử bắt đầu di chuyển và cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra năng lượng (được gọi là nhiệt ma sát). Đối với vật liệu nhiệt dẻo, quá trình này có thể khiến chúng bắt đầu tan chảy. Hàn siêu âm sử dụng nguyên lý này. Sau một thời gian giữ ngắn dưới áp suất bổ sung, nhiều vật liệu (thành phần) khác nhau có thể được hàn lại với nhau ở cấp độ phân tử trong khu vực kết nối.
Hàn siêu âm phù hợp với mục đích gì?
Hàn siêu âm diễn ra trong vài giây mà không cần bất kỳ công cụ hỗ trợ nào như keo dán hoặc ốc vít. Siêu âm được sử dụng trong sản xuất bao bì, phụ tùng ô tô, đồ chơi, v.v., ví dụ như:
1. Kết nối các bộ phận đúc phun (như đồ chơi)
2. Màng nhúng (như màng lọc được sử dụng trong các thành phần y tế)
3. Tích hợp da, vải không dệt và hàng dệt may (như bộ lọc không khí trong ô tô)
4. Xếp chồng các loại vật liệu khác nhau lại với nhau (ví dụ như túi khí)
5. Sử dụng các kỹ thuật tạo hình để tạo ra các đầu nối có hình dạng vừa vặn (chẳng hạn như các tiếp điểm từ tính trong bộ sạc)
6. Ổ cắm chìm và nam châm (như nam châm đóng gói để kích hoạt cảm biến)
Hệ thống hàn siêu âm:
Hệ thống hàn siêu âm hoàn chỉnh bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Các thành phần chủ động tạo ra rung động, truyền rung động và áp dụng nó vào các mối hàn. Các thành phần thụ động hấp thụ lực tạo ra và cố định các thành phần ở vị trí thích hợp, đặc biệt là tại các điểm mối hàn nơi các thành phần hỗ trợ được kết nối với nhau.
Các thành phần:
Máy phát siêu âm
Đầu dò siêu âm
Đòn bẩy biên độ siêu âm
Đầu dụng cụ siêu âm
Sự kết hợp của bộ chuyển đổi, thanh biên độ và máy phát siêu âm tạo thành cái gọi là ngăn xếp.
Công nghệ quy trình: Nguyên lý tập trung năng lượng:
Để làm tan chảy chính xác các thành phần, cần phải tập trung năng lượng rung động tại một điểm. Đây được gọi là tập trung năng lượng. Điểm cụ thể này là nơi phát triển nhiệt mạnh nhất và xảy ra hiện tượng nóng chảy - được định nghĩa là quy trình hàn năng lượng thấp.
Các loại tập trung năng lượng:
Mọi thứ đều là vấn đề về hình dạng: để năng lượng rung động hội tụ tại đúng điểm, hình dạng hình học của các bộ phận hoặc công cụ cần hàn phải được thiết kế phù hợp. Đối với việc tập trung tích hợp thành phần, một bộ điều khiển năng lượng (ED) tập trung năng lượng vào chính vật liệu. Đối với hình dạng hình học của công cụ tập trung, hình dạng của công cụ phù hợp với một ứng dụng cụ thể.
Những vật liệu nào có thể hàn bằng sóng siêu âm?
Nhìn chung, hầu hết các vật liệu nhiệt dẻo (nhựa có thể hình thành bằng cách nung nóng) đều có thể hàn bằng sóng siêu âm. Vật liệu càng cứng thì càng tốt. Ngoài nhựa, các kim loại màu khác nhau như nhôm, niken, đồng thau và đồng cũng phù hợp để hàn siêu âm.
