Nelle ultime notizie è stato proposto e verificato mediante esperimenti un metodo di progettazione di un giunto scanalato saldato ad ultrasuoni in plastica a nastro di grandi dimensioni.In primo luogo, il corno di saldatura a nastro è ragionevolmente suddiviso in più unità in modo che il design del corno di saldatura scanalato con una struttura complessa si trasformi nel design di un semplice corno di saldatura.Quindi l'elemento di giunzione viene confrontato con l'oscillatore a semionda di uguale sezione considerando la vibrazione dell'accoppiamento.L'equazione della frequenza del giunto si ottiene utilizzando il concetto di impedenza meccanica equivalente.
Infine, è stata studiata l'influenza del numero della fessura, della larghezza della fessura e della lunghezza della fessura sulle caratteristiche di vibrazione dei giunti di saldatura utilizzando l'equazione.Secondo questo metodo, sono stati progettati e lavorati diversi gruppi di scanalature di strisce di grandi dimensioni.I risultati sperimentali mostrano che i valori misurati e teorici della frequenza di risonanza dei giunti saldati sono in buon accordo.
Come mostrato nella figura seguente.La lunghezza, la larghezza e lo spessore del corno di saldatura sono rispettivamente L, B e T.Assumere l'asse z come direzione di eccitazione del trasduttore.Alla frequenza di lavoro, il giunto di saldatura rettangolare produrrà una vibrazione longitudinale del primo ordine nella direzione Z.Per i giunti di saldatura a nastro, è possibile confrontare L≥2T, B e L, quindi è possibile ignorare la vibrazione trasversale dei giunti di saldatura nella direzione X.
Poiché la vibrazione trasversale nella direzione y ha una grande influenza sulla vibrazione longitudinale, di solito viene simulata mediante scanalature.La tromba di saldatura è divisa in (n+1) unità aprendo uniformemente n fessure nella direzione Y.La larghezza e la lunghezza di ciascuna fenditura sono rispettivamente W e L2 e le fessure sono separate dalle estremità di ingresso e di uscita del corno di saldatura 11 e L3 rispettivamente.Per garantire che ciascuna unità sia completamente uguale, è necessario aprire scanalature di larghezza W /2 su entrambe le estremità del corno di saldatura trasversale.Pertanto, ogni unità di stampo di saldatura è un corno trapezoidale composto a sezione rettangolare.Assumendo che la larghezza alle due estremità e al centro di ciascuna unità sia D1 e D2, si può vedere da quanto sopra: L= L1 + L2 +L3
A causa dello stesso modello tra gli elementi, anche l'ampiezza di uscita della saldatura farà vibrare il modello e, quando combinato, anche il corno ultrasonico avrà questo modello, in modo che il design dello stampo ad ultrasuoni sarà semplificato alla progettazione di qualsiasi elemento.Inoltre, è relativamente uniforme.Per sopprimere efficacemente la vibrazione trasversale e garantire che la tromba di saldatura abbia una rigidità fissa, la larghezza dell'unità della tromba di saldatura divisa per la scanalatura è generalmente compresa!/ 8 ~!/ 4 (! È la lunghezza d'onda della modalità di vibrazione longitudinale del primo ordine del corno di saldatura) e la larghezza ideale della fessura è di circa!/ 25 ~!/20[7], il numero di scanalature dei giunti di saldatura può essere determinato in base ai criteri di cui sopra.Perché la larghezza dell'unità a tromba di saldatura generalmente non supera!PI /4, quindi può essere approssimativamente analizzato dalla teoria unidimensionale.Qualsiasi unità di saldatura nell'unità 1 può essere considerata costituita da tre barre equisezionali rettangolari.
La lega di alluminio 7075 (modulo di Young E=7,17*1010N/M2 densità ρ=2820kg/m3, rapporto di Poisson V=0,34) è stata scelta per il corno di saldatura.Le equazioni (1) ~ (3) e (6) sono state utilizzate per calcolare il numero n, la lunghezza L2 e la larghezza W di diversi slot.Quando la lunghezza di risonanza L del corno di saldatura a nastro cambia con la larghezza B, la lunghezza di risonanza L del corno di saldatura a nastro cambia con la larghezza B. La frequenza di risonanza calcolata f=20kHz, L1=L3 per semplicità.Quando la lunghezza e la larghezza della fessura sono costanti, la lunghezza risonante cambia con la larghezza del corno di saldatura quando il numero della fessura è diverso.L2 = 60 mm, L = 10 mm.Come si può vedere dalla figura.2, per il corno di saldatura scanalato mostrato in FIG.1, la lunghezza di risonanza del primo ordine è inferiore a quella del corno di saldatura non scanalato calcolato secondo la teoria unidimensionale (126 mm), e la lunghezza di risonanza del corno di saldatura aumenta con l'aumento della larghezza del corno di saldatura, ma il l'aumento diminuisce gradualmente.Inoltre, quando la frequenza di risonanza e la larghezza di saldatura sono costanti, la lunghezza di risonanza della saldatura diminuisce all'aumentare del numero di cave.
Inoltre sono stati lavorati tre giunti saldati di diverso spessore con lega di alluminio 7075 (stesso materiale di cui sopra).Sono stati forniti lo spessore T di questi tre giunti saldati e la frequenza di vibrazione armonica misurata FM.Quando lo spessore del corno di saldatura è inferiore a un quarto della lunghezza d'onda (qui è 63 mm), la deviazione tra la frequenza misurata e la frequenza di progetto è inferiore al 2%, il che può soddisfare i requisiti delle applicazioni ingegneristiche.
Il giunto di saldatura di plastica ad ultrasuoni a nastro lungo è stato ragionevolmente diviso in diversi elementi uguali e l'equazione della frequenza dell'elemento di giunzione è stata dedotta mediante il metodo della matrice di trasferimento.Se si conoscono la larghezza, la quantità e la dimensione della fessura, l'equazione può essere utilizzata per progettare convenientemente la giunzione della striscia, fornendo così una base teorica per la progettazione della giunzione della striscia.Questo documento analizza anche l'influenza del numero della fessura, della larghezza della fessura e della lunghezza della fessura sulla dimensione del giunto di saldatura attraverso esempi.Si può notare che questo metodo ha anche una certa influenza sul progetto di ottimizzazione del giunto di saldatura
Scanalatura divisa dopo l'analisi delle vibrazioni del corno di saldatura a nastro, il corno di saldatura può essere diviso nel corpo dell'unità terminale e nella cella dell'unità centrale, utilizzando il metodo del metodo dell'elasticità apparente e dell'effetto della linea di trasmissione, vengono fornite rispettivamente la lunghezza delle quattro diverse unità e il direzione dell'alto grado di equazione della frequenza, l'equazione della frequenza può essere utilizzata per progettare un corno di saldatura a barra lunga, ma il processo di progettazione è complicato, la selezione di alcuni parametri dipende dall'esperienza e non è conveniente per l'applicazione di ingegneria.In questo documento, il giunto di saldatura del nastro è diviso in più elementi uguali mediante una fessurazione ragionevole e l'equazione della frequenza dell'elemento del giunto di saldatura è ottenuta mediante il metodo della matrice di trasferimento, che fornisce una base teorica per la progettazione del giunto di saldatura del nastro.Il progetto ha un semplice calcolo teorico e un ovvio significato fisico, che fornisce un metodo semplice e facile per la progettazione ingegneristica della striscia
giunto di saldatura.
Tempo di pubblicazione: 17-mar-2022