회사 소식 플라스틱 초음파 용접의 에너지 변환 메커니즘

플라스틱 초음파 용접의 에너지 변환 메커니즘

초음파의 정의:

초음파는 인간의 청각이 받아들일 수 있는 주파수 범위 이상의 음파를 말합니다.인간의 청력은 20Hz와 20KHz 사이입니다.따라서 일반적으로 20KHz 이상의 주파수를 갖는 모든 음파를 초음파라고 합니다.그러나 산업 응용 분야에서는 특수 공정 요구 사항을 충족시키기 위해 음파 주파수가 10KHz(예: 초음파 건조기), 15KHz(예: 플라스틱 초음파 용접기)보다 낮으며, 이들은 습관적으로 초음파라고도 합니다.초음파 주파수의 상한은 일반적으로 100KHz 이내이지만 비파괴 검사 시스템에서는 최대 5000KHz도 있습니다.종합하면 산업체는 일반적으로 다양한 매체에서 발생하여 사용되는 에너지를 전도하는데 소요되며, 다양한 매체의 특성 차이에 따라 다양한 기능과 효과의 변동이 발생하게 되는데, 이를 총칭하여 초음파라고 합니다.

초음파 용접의 원리:

음파는 초음파 용접 헤드(HORN)에 의해 플라스틱 가공 대상물에 전달되며 진동은 초당 15~30KHZ, 진폭은 약 4~5um입니다.플라스틱 부품의 접합면에서 약 20-30um의 고주파 진동이 발생합니다.이러한 방식으로 금속 공구의 용접 헤드 끝에서 최대 순간 속도는 4m/s에 도달할 수 있습니다.이 고주파 파운딩이 플라스틱 표면에 작용하여 응력이 높은 곳에서 강한 마찰열이 발생하여 계면에서 용융된 플라스틱이 서로 접착됩니다., 용접을 달성하기 위해.

초음파 용접 에너지 변환의 메커니즘:

초음파 용접 공정에서 접합부의 에너지 변환은 주로 초음파의 기계적 에너지를 플라스틱을 융합하기 위한 열 에너지로 변환하는 것을 의미합니다.이 에너지 변화는 접합 표면의 온도 변화에 직접적인 영향을 미치고 접합 품질에 영향을 미칩니다.초음파 용접 공정의 복잡성으로 인해 용접 공정에 대한 연구는 아직 미흡하고 용접 메커니즘에 대한 많은 설명이 있습니다.

현재 플라스틱 초음파 용접의 융합 메커니즘에 대한 다음 두 가지 견해가 있습니다.

1) 마찰 진동 메커니즘.초음파가 두 개의 용접부에 작용할 때 플라스틱 입자는 초음파에 의해 여기되어 연속적인 압축 및 감압을 반복하여 용접물의 접촉면이 진동으로 인해 마찰을 생성한다고 믿어집니다.진동 주파수는 초음파의 주파수입니다.이 때 기계적 작업이 열로 변환되어 용접면이 녹을 때까지 온도가 상승하여 최종적으로 용접 이음이 형성됩니다.

2) 응력-변형 에너지 저장 및 변환 메커니즘.플라스틱은 점탄성체로 간주됩니다.초음파가 그 내부에 전파되면 플라스틱 입자의 응력과 변형이 달라져 에너지 손실이 발생하고 열로 변환되어 용접물의 표면을 녹여 접합부를 형성합니다.