초음파 용접의 새로운 점

중매는 독특한 기술이며, 조립 세계에서 장비 공급업체만큼 이를 잘 수행하는 사람은 거의 없습니다. 매일 이 전문가들은 광범위한 경험과 지식을 활용하여 특정 조립 응용 분야에 적합한 기계를 정확하게 일치시킵니다. 프로젝트에 열가소성 부품 접합이 포함되는 경우 초음파 용접기가 가장 좋은 기계인 경우가 많습니다.

Dukane의 비즈니스 개발 이사인 Jason Barton은 "제조업체는 종종 우리에게 와서 '여기 열가소성 부품이 있습니다. 어떻게 생각하십니까? 초음파가 용접에 가장 좋은 방법입니까?'라고 묻습니다."라고 묻습니다. "필요한 부품 생산량이 매우 높고 부품이 신발 상자보다 크지 않은 경우 초음파 용접을 반드시 고려해야 한다고 말합니다."

몇 년 전 Dukane은 한 의료 기기 제조업체가 폴리카보네이트 일회용 센서에 3개의 작은 필름 캡(너비 0.25인치 미만)을 용접하는 데 적합한 초음파 시스템을 찾는 데 도움을 주었습니다. 이 센서는 생체 외 평가 및 평가 중에 인공 혈액의 pH와 가스를 모니터링합니다.

Dukane을 만나기 전에 제조업체는 성능이 다소 좋지 않은 공압식 초음파 용접 시스템을 사용했습니다. 평균 불량률은 50%였으며 때로는 90%까지 치솟기도 했습니다. 또한 용접 제어가 부족하여 열가소성 수지가 녹은 후 프레스 스러스터가 아래로 이동하는 원인이 되었습니다. 이러한 불필요한 힘으로 인해 부품 휘어짐, 일관성 없는 용접 및 응고가 발생했습니다. 또한 밀봉을 보장하기 위해 각 센서에 대한 진공 누출 테스트가 필요했습니다.

Barton은 Dukane이 기존 시스템을 Melt-Match 기술을 갖춘 Dukane의 iQ ES 서보 기반 용접기로 교체할 것을 권장했다고 말합니다. 40킬로헤르츠 단위인 용접기는 용접 단계에서 용접 속도를 정밀하게 제어하고 용융물이 감지된 경우에만 플라스틱 부품 붕괴를 시작합니다.

Barton에 따르면 제조업체는 캡을 밀봉하는 용접을 반복적으로 생성하기 때문에 서보 구동 시스템을 선호한다고 합니다. 이를 통해 회사는 제품 테스트 시간을 단 10%로 대폭 단축하는 동시에 생산 비용을 낮추고 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.

비의료 산업의 제조업체들도 초음파 용접을 광범위하게 사용합니다. 자동차 제조업체는 범퍼 페시아부터 오일 필터까지 다양한 부품을 초음파로 접합하고, 백색 가전 제조업체는 이를 사용하여 창문과 조명 배관을 패널 디스플레이에 용접합니다. 가전제품 부문에서는 회사들이 정기적으로 파워 팩, 휴대폰 케이스, 콘센트 및 조명 스위치를 초음파 용접합니다.

초음파 용접은 오랫동안 플라스틱 부품의 영구 조립을 위한 방법이었지만 그 기술은 계속 발전하고 있습니다. 오늘날의 첨단 기계는 빠르고 깨끗하며 에너지 효율적이고 반복 가능한 용접 기능을 제공할 뿐만 아니라 접합 프로세스에 대한 전례 없는 제어 기능도 제공합니다. 이러한 기능은 앞으로 수년 동안 초음파 용접의 인기를 보장할 것입니다.

1960년대에 처음 개발된 초음파 용접은 부품을 서로 진동시켜 서로 결합하는 마찰 용접의 한 형태입니다. 공급업체에 따르면 초기 성장 단계는 1980년대와 1990년대에 이루어졌으며 현재는 기술이 개선되는 시대에 이르렀다고 합니다.

초음파 용접은 비정질 및 반결정성 열가소성 수지와 열가소성 복합재를 접합하는 데 매우 널리 사용되지만 열경화성 재료에는 적용할 수 없습니다.

모든 초음파 용접기는 전원 공급 장치(발전기), 컴퓨터 컨트롤러, 액추에이터, 변환기, 부스터 및 소노트로드(티타늄 또는 알루미늄) 혼을 갖추고 있습니다. 액추에이터는 공압 실린더 또는 스테퍼 모터나 서보 모터에 부착된 볼스크류에 의해 구동됩니다. 변환기, 부스터 및 혼이 초음파 스택을 구성합니다.

팽창 및 수축하는 압전 결정이 포함된 변환기로 전력이 전송됩니다. 이 작용으로 인해 부스터가 증가하고 혼으로 전달되는 기계적 진동이 발생하며, 이는 차례로 초음파 에너지를 관절 인터페이스로 전달합니다.

마찰과 히스테리시스의 조합을 통해 조인트에서 열이 생성됩니다. 열은 각 부품의 소량의 플라스틱을 녹입니다. 초음파 진동이 멈추면 용융된 재료가 응고되고 용접이 이루어집니다. 실제 용접 시간은 일반적으로 200~400밀리초이며 총 사이클 시간은 일반적으로 1초 미만입니다.