A les darreres notícies, es va proposar i verificar mitjançant experiments un mètode de disseny d'unió ranurada de soldadura de plàstic per ultrasons de tires de gran mida.En primer lloc, la banya de soldadura de tires es divideix raonablement en diverses unitats de manera que el disseny de la banya de soldadura ranurada amb estructura complexa es transformi en el disseny d'una unitat de banya de soldadura simple.A continuació, es compara l'element conjunt amb l'oscil·lador de mitja ona amb secció igual tenint en compte la vibració d'acoblament.L'equació de freqüència de l'articulació s'obté utilitzant el concepte d'impedància mecànica equivalent.
Finalment, es va estudiar la influència del nombre de ranura, l'amplada de la ranura i la longitud de la ranura en les característiques de vibració de les juntes de soldadura mitjançant l'equació.Segons aquest mètode, es van dissenyar i mecanitzar diversos grups de ranures de tires de gran mida.Els resultats experimentals mostren que els valors mesurats i teòrics de la freqüència de ressonància de les unions soldades estan en bon acord.
Com es mostra a la figura següent.La longitud, l'amplada i el gruix de la banya de soldadura són L, B i T respectivament.Suposem que l'eix z és la direcció d'excitació del transductor.A la freqüència de treball, la junta de soldadura rectangular produirà una vibració longitudinal de primer ordre en la direcció Z.Per a les juntes de soldadura de tires, es poden comparar L≥2T, B i L, de manera que es pot ignorar la vibració transversal de les juntes de soldadura en la direcció X.
Com que la vibració transversal en direcció y té una gran influència en la vibració longitudinal, normalment es simula mitjançant ranura.La banya de soldadura es divideix en (n+1) unitats obrint uniformement n ranures en la direcció Y.L'amplada i la longitud de cada ranura són W i L2 respectivament, i les ranures estan separades dels extrems d'entrada i sortida de la banya de soldadura l1 i L3 respectivament.Per garantir que cada unitat sigui completament igual, s'han d'obrir ranures d'amplada W/2 als dos extrems de la banya de soldadura transversal.Així, cada unitat de motlle de soldadura és una banya trapezoïdal composta de secció rectangular.Suposant que l'amplada als dos extrems i al mig de cada unitat és D1 i D2, es pot veure a partir de l'anterior: L= L1 + L2 +L3
A causa del mateix patró entre els elements, l'amplitud de sortida de la soldadura també farà vibrar el patró i, quan es combina, la banya ultrasònica també tindrà aquest patró, de manera que el disseny del motlle ultrasònic es simplificarà al disseny de qualsevol element.A més, és relativament uniforme.Per suprimir eficaçment la vibració transversal i assegurar-se que la banya de soldadura té una rigidesa fixa, l'amplada de la unitat de banya de soldadura dividida per la ranura és generalment!/ 8 ~!/ 4 (! És la longitud d'ona del mode de vibració longitudinal de primer ordre de la banya de soldadura) i l'amplada ideal de la ranura és d'aproximadament!/ 25 ~!/20[7], el nombre de ranures de juntes de soldadura es pot determinar segons els criteris anteriors.Com que l'amplada de la unitat de banya de soldadura generalment no supera!PI /4, de manera que es pot analitzar aproximadament mitjançant la teoria unidimensional.Qualsevol unitat de soldadura de la unitat 1 es pot considerar com a formada per tres barres equiseccions rectangulars.
Es va seleccionar l'aliatge d'alumini 7075 (mòdul de Young E = 7,17 * 1010N/M2 densitat ρ = 2820 kg/m3, relació de Poisson V = 0,34) per a la banya de soldadura.Les equacions (1) ~ (3) i (6) es van utilitzar per calcular el nombre n, la longitud L2 i l'amplada W de diferents ranures.Quan la longitud de ressonància L de la banya de soldadura de tires canvia amb l'amplada B, la longitud de ressonància L de la banya de soldadura de tires canvia amb l'amplada B. La freqüència de ressonància calculada f=20kHz, L1=L3 per simplificar.Quan la longitud i l'amplada de la ranura són constants, la longitud de ressonància canvia amb l'amplada de la banya de soldadura quan el número de ranura és diferent.L2 = 60 mm, W = 10 mm.Com es pot veure a la FIG.2, per a la banya de soldadura ranurada que es mostra a la FIG.1, la longitud de ressonància de primer ordre és més petita que la de la banya de soldadura sense ranura calculada segons la teoria unidimensional (126 mm), i la longitud de ressonància de la banya de soldadura augmenta amb l'augment de l'amplada de la banya de soldadura, però el augment disminueix gradualment.A més, quan la freqüència de ressonància i l'amplada de la soldadura són constants, la longitud de ressonància de la soldadura disminueix amb l'augment del nombre de ranura.
A més, es van mecanitzar tres juntes soldades de diferent gruix amb aliatge d'alumini 7075 (mateix material que l'anterior).Es va indicar el gruix T d'aquestes tres juntes soldades i la freqüència de vibració harmònica mesurada FM.Quan el gruix de la banya de soldadura és inferior a una quarta part de la longitud d'ona (aquí és de 63 mm), la desviació entre la freqüència mesurada i la freqüència de disseny és inferior al 2%, cosa que pot complir els requisits de les aplicacions d'enginyeria.
La junta de soldadura de plàstic ultrasònic de tira llarga es va dividir raonablement en diversos elements iguals i l'equació de freqüència de l'element d'unió es va deduir mitjançant el mètode de la matriu de transferència.Si es coneixen l'amplada i la quantitat i la mida de la ranura, l'equació es pot utilitzar per dissenyar la junta de la cinta de manera convenient, proporcionant així una base teòrica per al disseny de la junta de la cinta.Aquest article també analitza la influència del número de ranura, l'amplada de la ranura i la longitud de la ranura en la mida de la junta de soldadura mitjançant exemples.Es pot veure que aquest mètode també té una certa influència en el disseny d'optimització de la junta de soldadura
Ranura dividida després de l'anàlisi de vibracions de la banya de soldadura de tires, la banya de soldadura es pot dividir en el cos de la unitat final i la cel·la de la unitat mitjana, utilitzant el mètode del mètode d'elasticitat aparent i l'efecte de la línia de transmissió, la longitud de les quatre unitats diferents es dóna respectivament i la direcció de l'alt grau d'equació de freqüència, l'equació de freqüència es pot utilitzar per dissenyar una banya de soldadura de barres llargues, però el procés de disseny és complicat, la selecció d'alguns paràmetres depèn de l'experiència i no és convenient per a l'aplicació d'enginyeria.En aquest document, la junta de soldadura de tires es divideix en diversos elements iguals mitjançant una ranura raonable, i l'equació de freqüència de l'element de soldadura de soldadura s'obté mitjançant el mètode de matriu de transferència, que proporciona una base teòrica per al disseny de la junta de soldadura de tires.El disseny té un càlcul teòric senzill i un significat físic evident, que proporciona un mètode senzill i fàcil per al disseny d'enginyeria de la cinta
junta de soldadura.
Hora de publicació: 17-mar-2022