I de senaste nyheterna föreslogs en konstruktionsmetod för ultraljudssvetsning av plast med stor remsa och verifierades genom experiment.För det första är bandsvetshornet rimligtvis uppdelat i flera enheter så att designen av slitsade svetshorn med komplex struktur omvandlas till designen av en enkel svetshornenhet.Därefter jämförs ledelementet med halvvågsoscillatorn med lika sektion med tanke på kopplingsvibration.Förbindningens frekvensekvation erhålls genom att använda konceptet med ekvivalent mekanisk impedans.
Slutligen studerades inverkan av spårnummer, spårbredd och spårlängd på svetsfogarnas vibrationsegenskaper med hjälp av ekvationen.Enligt denna metod konstruerades och bearbetades flera grupper av stora bandspår.De experimentella resultaten visar att de uppmätta och teoretiska värdena för svetsfogarnas resonansfrekvens stämmer väl överens.
Som visas i figuren nedan.Svetshornets längd, bredd och tjocklek är L, B respektive T.Antag z-axeln som givarens exciteringsriktning.Vid arbetsfrekvensen kommer den rektangulära svetsfogen att producera första ordningens longitudinella vibrationer i Z-riktningen.För bandsvetsfogar kan L≥2T, B och L jämföras, så svetsfogarnas tvärgående vibration i X-riktningen kan ignoreras.
Eftersom den tvärgående vibrationen i y-riktningen har stor inverkan på den longitudinella vibrationen, simuleras den vanligtvis genom slitsning.Svetshornet är uppdelat i (n+1) enheter genom att n öppningar likformigt öppnas i Y-riktningen.Bredden och längden av varje slits är W och L2 respektive, och slitsarna är separerade från ingångs- och utgångsändarna av svetshornet 11 respektive L3.För att säkerställa att varje enhet är helt lika bör spår med bredd W /2 öppnas i båda ändarna av det tvärgående svetshornet.Således är varje svetsformenhet ett sammansatt trapetsformat horn med en rektangulär sektion.Om vi antar att bredden i båda ändarna och i mitten av varje enhet är D1 och D2, kan det ses från ovan: L= L1 + L2 +L3
På grund av samma mönster mellan elementen kommer svetsens utgående amplitud också att vibrera mönstret, och när det kombineras kommer ultraljudshornet också att ha detta mönster, så att designen av ultraljudsformen kommer att förenklas till utformningen av alla element.Dessutom är den relativt enhetlig.För att effektivt dämpa den tvärgående vibrationen och säkerställa att svetshornet har en fast styvhet, är svetshornsenhetens bredd dividerad med skåran generellt sett in!/ 8 ~!/ 4 (! Är våglängden för första ordningens longitudinella vibrationsläge för svetshornet), och den ideala bredden på slitsen är ungefär!/ 25 ~!/20[7], kan antalet svetsfogar bestämmas enligt ovanstående kriterier.Eftersom svetshornenhetens bredd i allmänhet inte överstiger!PI /4, så det kan ungefär analyseras med endimensionell teori.Vilken svetsenhet som helst i enhet 1 kan betraktas som bestående av tre rektangulära ekvektionsstänger.
Aluminiumlegering 7075 (Youngs modul E=7,17*1010N/M2 densitet ρ=2820kg/m3, Poissons förhållande V =0,34) valdes för svetshorn.Ekvationerna (1) ~ (3) och (6) användes för att beräkna antalet n, längden L2 och bredden W för olika luckor.När resonanslängden L för bandsvetshornet ändras med bredden B, ändras resonanslängden L för bandsvetshornet med bredden B. Den beräknade resonansfrekvensen f=20kHz, L1=L3 för enkelhetens skull.När slitsens längd och bredd är konstanta ändras resonanslängden med svetshornets bredd när spårnumret är annorlunda.L2 =60mm, B =10mm.Såsom framgår av FIG.2, för det slitsade svetshornet visat i FIG.1 är första ordningens resonanslängd mindre än den för det oslitsade svetshornet beräknat enligt endimensionell teori (126 mm), och svetshornets resonanslängd ökar med ökningen av svetshornets bredd, men ökningen minskar gradvis.Dessutom, när resonansfrekvensen och svetsbredden är konstanta, minskar svetsens resonanslängd med ökningen av slitsnumret.
Dessutom bearbetades tre svetsfogar av olika tjocklek med aluminiumlegering 7075 (samma material som ovan).Tjockleken T för dessa tre svetsfogar och den uppmätta harmoniska vibrationsfrekvensen FM angavs.När svetshornets tjocklek är mindre än en fjärdedel av våglängden (här är 63 mm), är avvikelsen mellan den uppmätta frekvensen och designfrekvensen mindre än 2 %, vilket kan uppfylla kraven för tekniska tillämpningar.
Den långa remsans ultraljudsplastsvetsfog var rimligt uppdelad i flera lika stora element och frekvensekvationen för fogelementet härleddes med överföringsmatrismetoden.Om bredden och mängden och storleken på slitsen är kända, kan ekvationen användas för att utforma remsfogen på ett bekvämt sätt, vilket ger en teoretisk grund för konstruktionen av remsfogen.Detta dokument analyserar också inverkan av spårnummer, spårbredd och spårlängd på svetsfogens storlek genom exempel.Det kan ses att denna metod också har ett visst inflytande på optimeringsdesignen av svetsfogen
Delat spår efter vibrationsanalys av bandsvetshorn, svetshornet kan delas in i ändenhetens kropp och mittenhetscellen, med hjälp av metoden för skenbar elasticitet och effekt av transmissionsledningen, längden på de fyra olika enheterna anges respektive och riktningen för den höga graden av frekvensekvation, frekvensekvationen kan användas för att designa ett svetshorn med lång stång, men designprocessen är komplicerad, Valet av vissa parametrar beror på erfarenhet och är inte praktiskt för teknisk tillämpning.I detta dokument är bandsvetsfogen uppdelad i flera lika delar genom rimlig slitsning, och frekvensekvationen för svetsfogselementet erhålls genom transfermatrismetod, vilket ger en teoretisk grund för utformningen av bandsvetsfogen.Designen har enkel teoretisk beräkning och uppenbar fysisk innebörd, vilket ger en enkel och enkel metod för teknisk design av band
svetsfog.
Posttid: 17-mars 2022