Ултразвучна машина за заваривање металасе широко користи за бакарне, алуминијумске, никлове траке, терминале, жичане свежањке, језичке за батерије, сабирнице и друге апликације за спајање метала. Користи високо{1}}механичке вибрације и притисак заваривања да би створио трење, пластичну деформацију и атомско везивање на металном интерфејсу.
За разлику од фузионог заваривања, ултразвучно заваривање метала је обично{0}}процес спајања у чврстом стању. Метал не мора да се потпуно топи, тако да је зона{2}}захваћена топлотом мала. То га чини погодним за прецизну електронику, нове енергетске батерије, аутомобилске каблове и електричне конекторе где су проводљивост, стабилност димензија и квалитет површине важни.
Међутим, током производње и даље може доћи до деформације радног предмета и оштећења површине. Неки заварени спојеви могу испунити захтеве за чврстоћу, али део може показати дубоке трагове, боре, пукотине, стањивање или савијање ивица. Ово је посебно уобичајено код заваривања танких бакарних лимова, алуминијумских фолија, вишеслојних језичака за батерије, никлованих- делова и малих терминала.
Контрола оштећења радног комада није само питање смањења снаге заваривања. Захтева одговарајућу контролу стања материјала, дизајна сирене, потпоре за учвршћење, параметара заваривања, рада и процеса инспекције.
Зашто се обрадак деформише током ултразвучног заваривања метала?
Ултразвучно заваривање метала преноси енергију механичке вибрације на контактну површину за врло кратко време. Ако енергија, притисак или подршка нису добро контролисани, радни предмет може бити локално компримован, изгребан, поцепан или искривљен.
1.Материал Сенситивити
Различити метали различито реагују на ултразвучне вибрације. Бакар, алуминијум и никл се обично заварују ултразвучним заваривањем метала, али њихова тврдоћа, дуктилност, дебљина и стање површине знатно варирају.
Танки и меки материјали чешће показују удубљење или савијање под притиском и вибрацијама. Тврђи материјали могу захтевати више енергије заваривања, али превише енергије може изазвати пуцање, деформацију ивица или прекомерне трагове труба.
Код заваривања батерија, на пример, алуминијумска фолија, бакарна фолија и вишеслојне фолије су често веома танке. Процес заваривања мора да створи јаку везу између слојева без кидања горњег слоја или остављања прекомерних трагова зуба.
2. Површинска контаминација или оксидација
Ултразвучно заваривање зависи од ефикасног контакта-на-метал. Уље, прашина, слојеви оксида, остаци или неравномерна облога могу смањити пренос енергије на интерфејсу заваривања.
Када површина није чиста, оператери могу покушати да повећају амплитуду, притисак или време заваривања како би побољшали чврстоћу завара. Ово често погоршава проблем. Контаминација остаје, док радни предмет добија више механичког напрезања и постоји већа вероватноћа да ће се деформисати.
За делове од бакра и алуминијума, чишћење површине и контрола улазног материјала су посебно важни. Стабилан квалитет површине чини процес заваривања лакшим за контролу и смањује ризик од оштећења делова.
3. Лош рог-на-подударање
Сирена за заваривање је кључна компонента у преносу енергије. Његова величина, узорак зубаца, површина контакта, тврдоћа материјала и стање хабања утичу на напрезање примењено на радни предмет.
Ако су рогови зуби преоштри или сувише дубоки, притисак постаје концентрисан и може оставити дубоке трагове или чак пробити танке материјале. Ако се труба неравномерно истроши, енергија може да се концентрише на једној страни, узрокујући лоше заваривање на једној области и прекомерну{1}}компресију на другој.
За танке листове, фолије, вишеслојне терминале и прецизне проводне делове, рог не би требало само да „хвата“ материјал. Такође мора да уравнотежи снагу завара, изглед, смањење дебљине и електричне перформансе.
4.Нетачни параметри заваривања
Кључни параметри ултразвучног заваривања метала укључују амплитуду, притисак заваривања, време заваривања, енергију заваривања, притисак окидача и време задржавања.
Ако је амплитуда превисока, трење и пластична деформација постају превелики, што може истањити материјал или оштетити површину. Ако је притисак превисок, зупци рога могу предубоко притиснути део. Ако је време заваривања предуго, континуирани унос енергије може изазвати прекомерно заваривање, савијање или оштећење ивица.
Ови параметри су у интеракцији једни са другима. На пример, повећање амплитуде може скратити време потребно за достизање циљне енергије. Повећање притиска такође може променити време заваривања и количину деформације материјала. Из тог разлога, параметре треба подешавати као прозор процеса, а не као посебна подешавања.
5.Недовољна подршка за учвршћење
Многи проблеми са деформацијом су узроковани лошом потпором за учвршћење, а не само енергијом заваривања. Током заваривања, радни предмет се држи између рога и наковња док прима притисак и вибрације.
Ако је ослонац наковња премали, позиционирање је нетачно, сила стезања је неуједначена или је део делимично неподржан, подручје око завара се може савити, срушити или померити.
За обликоване терминале, пресавијене делове, танке наслагаве и дуге компоненте жичаног свежња, уређај треба да равномерно подржава област заваривања и спречава померање током заваривања.
Уобичајени знаци оштећења радног комада
Оштећење радног комада се обично може идентификовати на основу изгледа, димензија, механичких перформанси и конзистенције завара.
1. Дубоко удубљење површине
Заварена површина показује тешке трагове зуба, стањивање, кидање површине или локалну пункцију. Ово је уобичајено код заваривања танких бакарних лимова, алуминијумских лимова, вишеслојних фолија или никлованих{1}} делова. Обично је повезан са претераним притиском, оштрим зубима рогова, великом амплитудом или дугим временом заваривања.
2. Савијање или деформација ивица
Након заваривања, део више није раван. Ивица може да се подигне, савије или покаже таласаст-облик у близини области заваривања. Ово се често дешава када је ослонац учвршћења слаб, материјал веома танак, енергија заваривања превисока или се део ослободи пре него што се завар стабилизује.
3. Пукотине или кидање око завара
Ако материјал има ограничену дуктилност или је енергија концентрисана на малом подручју, око ивице завара могу се појавити мале пукотине. Тврди бакар, позлаћени материјали и делови са великим разликама у дебљини имају већу вероватноћу да пукну.
4. Нестабилна чврстоћа заваривања
Понекад део изгледа прихватљиво, али тестови на повлачење, тестови љуштења или тестови отпорности показују нестабилне резултате. Ово може указивати на неравномеран пренос енергије, површинску контаминацију, лоше позиционирање уређаја или нестабилан излаз машине.
Како смањити деформацију пре заваривања?
Добра припрема је први корак у контроли оштећења радног предмета. Многи дефекти заваривања су узроковани пре почетка самог циклуса заваривања.
1. Проверите материјал, дебљину и квалитет површине
Пре масовне производње, потврдите квалитет материјала, опсег дебљине, тврдоћу, врсту оплата и чистоћу површине. За спојеве од бакра{1}}алуминијума, заваривање трака од никла, заваривање језичака батерије и електричне конекторе, улазни материјал треба проверити на оксидацију, уље, неравнине, наборе, савијање и варијације у дебљини.
Ако површина има лагано уље или оксидацију, очистите је пре заваривања. Делове са озбиљним савијањем, наборима, пукотинама или оштећењем ивица не треба директно заваривати, јер могу довести до нестабилних завара или секундарне деформације.
2. Користите одговарајући рог и наковањ
Рог није универзални део. Код ултразвучног заваривања метала, дизајн труба директно утиче на квалитет завара и изглед радног комада.
Површина контакта треба да одговара површини заваривања. Ако је премали, притисак постаје концентрисан. Ако је превелика, енергија заваривања можда неће бити довољна. Дубина зуба треба да одговара дебљини радног предмета. Танке делове не треба заваривати претерано дубоким или оштрим зубима.
Наковањ треба да пружи довољну подршку да спречи да део потоне, клизи или савија. Паралелност рога и наковња такође треба редовно проверавати како би се избегао неуједначен притисак.
3. Направите прозор са практичним параметрима
Пре пуне производње, избегавајте да се ослањате на једно фиксно подешавање само на основу искуства. Уместо тога, користите пробно заваривање да бисте изградили поуздан прозор процеса.
Почните са материјалом, дебљином и површином заваривања. Затим прилагодите амплитуду, притисак, време или енергију корак по корак. Промените само један главни параметар у исто време и процените снагу завара, површинске ознаке, смањење дебљине и електрични отпор.
За делове који се лако деформишу, почните са нижом енергијом и постепено је повећавајте док чврстоћа завара не испуни захтев. Ово олакшава проналажење најбоље равнотеже између снаге и минималне штете.
Како контролисати штету током заваривања?
Током заваривања, циљ је одржавање стабилног уноса енергије, стабилног притиска и стабилног позиционирања делова. Свака флуктуација може проузроковати недоследан квалитет завара.
1. Контролишите амплитуду да бисте избегли прекомерно трење
Већа амплитуда обично ствара јаче трење и више пластичне деформације на интерфејсу. За дебеле или тврде материјале, повећање амплитуде може помоћи у стварању јаке везе. Међутим, за танке бакарне плоче, алуминијумске фолије и траке од никла, превелика амплитуда може да изазове цепање, наборе и дубоко удубљење.
Ако је чврстоћа завара прихватљива, али су површинске ознаке сувише дубоке, материјал је очигледно разређен или је ивица груба, амплитуда може бити превисока. Треба га подесити заједно са притиском и временом заваривања.
2. Контролишите притисак заваривања да бисте спречили гњечење
Притисак помаже да делови контактирају један са другим и омогућава вибрацијама да формирају чврст завар. Али већи притисак не значи увек боље заваривање.
Ако је притисак пренизак, део може склизнути и створити слаб завар. Ако је притисак превисок, рог може превише дубоко да се утисне у материјал, узрокујући тешко удубљење, стањивање или пукотине.
Практичан приступ је постављање опсега притиска на основу дебљине материјала и површине завара, а затим га потврдити тестовима на повлачење и визуелном инспекцијом. Ако је чврстоћа завара мала, немојте само повећавати притисак. Такође проверите чистоћу површине, истрошеност сирене, амплитуду и време заваривања.
3. Контролишите време или енергију да бисте избегли прекомерно заваривање
Ако је време заваривања прекратко, спој се можда неће у потпуности залепити. Ако је предугачак, део може бити заварен. Знаци прекомерног заваривања укључују затамњене области завара, дубоко удубљење, савијање ивица, раздвајање материјала и пукотине око шава.
За масовну производњу, боље је користити опрему са контролом енергије, контролом помака или праћењем квалитета шава. Режим енергије може помоћи да се унос енергије задржи конзистентнијим из циклуса у циклус, смањујући варијације узроковане малим материјалним разликама.
4. Одржавајте радни предмет стабилним
Померање делова током заваривања је чест узрок огреботина, померања завара и деформације ивица. Део треба да буде прецизно постављен, а површина уређаја треба да буде чиста и без остатака.
За мале терминале, танке наслагаве и вишеслојне језичке за батерије, додатне функције лоцирања или стезања могу помоћи у смањењу хоризонталног померања током заваривања.
5. Користите-надгледање и аларме у реалном времену
Добра ултразвучна машина за заваривање метала треба да надгледа енергију заваривања, време, снагу, померање и притисак. У производњи прецизне електронике и батерија, само визуелни преглед није довољан.
Поставите горње и доње границе процеса за кључне податке заваривања. На пример, аларми се могу подесити за прекомерну енергију, абнормално време заваривања, абнормално померање или недовољан притисак. Ово помаже у заустављању неисправних делова пре него што проблем постане проблем серије.
Како спречити секундарно оштећење након заваривања?
Контрола квалитета заваривања се не завршава када је циклус заваривања завршен. Танки или деликатни делови се и даље могу деформисати током истовара, преноса и прегледа.
1. Користите одговарајуће време задржавања
Време држања омогућава да се завар стабилизује под притиском након престанка ултразвучних вибрација. За танке лимове, вишеслојне материјале или делове са строгим захтевима за равност, правилно време држања може да смањи повратно кретање и померање завара.
Време држања не би требало да се повећава на слепо, јер то може успорити производњу. Требало би да се верификује на основу захтева за чврстоћу завара, изглед и време циклуса.
2. Пажљиво рукујте деловима након заваривања
Након заваривања, делове треба пажљиво уклонити. Не повлачите директно на заварену област и избегавајте да ударите део о ивице учвршћења. За танке или флексибилне делове користите наменске тацне или прикључке за пренос да бисте спречили притисак на слагање и оштећење при транспорту.
3.Проверите изглед, димензије и перформансе
Инспекција не треба само да потврди да су делови спојени. Такође треба да провери да ли завар испуњава захтеве примене.
Уобичајене ставке за инспекцију обухватају удубљење површине, положај завара, смањење дебљине, снагу повлачења, снагу љуштења, електрични отпор и{0}}квалитет попречног пресека. За нове енергетске батерије, енергетску електронику и електричне конекторе, стабилан мали отпор контакта је посебно важан јер спој мора бити и јак и електрични поуздан.
Како одабрати ултразвучну машину за заваривање метала да бисте смањили оштећење радног комада?
За купце, избор ултразвучне машине за заваривање метала не би требало да се заснива само на снази или цени. Машина мора бити у стању да доследно контролише процес заваривања.
1. Ускладите снагу са материјалом и дебљином
Ако је снага прениска, снага завара може бити недовољна. Ако је снага превисока и лоше контролисана, радни предмет се може оштетити.
Пре куповине, обезбедите добављачу материјал, дебљину, број слојева, површину завара, циљну снагу повлачења, захтев за отпорност и производни капацитет. Добављач треба да препоручи решење за снагу машине и заваривање на основу стварних узорака.
Танки терминали, траке од никла и мали проводни делови обично захтевају прецизнију контролу. Вишеслојне бакарне фолије, алуминијумске фолије и веће сабирничке везе могу захтевати већу излазну енергију и стабилнију платформу за заваривање.
2. Изаберите Стабилну контролу притиска
Нестабилан притисак може довести до неуједначених трагова завара, недоследне чврстоће и оштећења радног предмета. Изаберите опрему са стабилним излазним притиском, добром поновљивошћу и лаким подешавањем.
За прецизно заваривање, вреди размотрити серво контролу притиска, праћење померања, подешавање притиска окидача и снимање криве заваривања.
3. Проверите доступне режиме заваривања
Способна ултразвучна машина за заваривање метала може подржавати временски режим, енергетски режим, режим снаге или режим померања.
За једноставне производе може бити довољан временски режим. За материјале са варијацијама, захтевима високог квалитета или масовном производњом, енергетски режим и праћење помака су вреднији јер помажу у побољшању конзистентности.
4. Процените прилагођавање сирене и уређаја
Многи проблеми са деформацијом потичу од лошег дизајна сирене или уређаја, а не самог тела машине. Када бирате добављача, питајте да ли он може да обезбеди дизајн трубе, развој арматуре, заваривање узорака и валидацију процеса.
Снабдевач који може да прилагоди рог и наковањ према структури радног комада ће вероватно решити проблеме са удубљењем, савијањем, слабим завареним спојевима и померањем завара.
5. Потражите снимање података и следљивост
За нове енергетске батерије, аутомобилске делове, прецизну електронику и друге апликације{0}}осетљиве на квалитет, снимање података се топло препоручује. Машина треба да бележи енергију заваривања, време, снагу, притисак, померање и друге кључне податке.
Ово олакшава праћење проблема квалитета, анализу варијација процеса и изградњу стабилног стандарда производње.
Савети за контролу оштећења за различите радне предмете
1. Танки бакарни и алуминијумски лимови
Танке плоче се лако удубљују или савијају. Користите одговарајући узорак рогова зуба, избегавајте превелики притисак и амплитуду и уверите се да наковањ пружа довољну подршку. Током пробног заваривања, проверите дубину удубљења, смањење дебљине и деформацију ивица.
2. Вишеслојне бакарне и алуминијумске фолије
Вишеслојне фолије захтевају јаку везу између слојева, али горњи слој се може покидати ако је процес превише агресиван. Користите стабилну контролу енергије и проверите везивање слоја тестирањем огуљивања или-инспекцијом попречног пресека. Учвршћење треба да спречи померање фолије пре заваривања.
3.Баттери Табс
Картице за батерије захтевају стабилну чврстоћу завара, добру проводљивост и доследан изглед. Избегавајте прекомерну енергију која може утицати на околне структуре и строго контролишите положај завара. Комбинације алуминијумских језичака, бакарних језичака и бакра{2}}алуминијума треба да имају свој прозор процеса.
4. Терминали кабелског свежња
За заваривање терминала кабелског свежња, лабаве жице, лоше позиционирање терминала и нестабилно стезање могу утицати на квалитет завара. Учвршћење треба да чврсто држи и жицу и терминал. Различити попречни пресеци{2}}жица треба да користе различита подешавања притиска и енергије.
Контролна листа за контролу оштећења радног комада
| Инспецтион Итем | Шта проверити | Могући проблем |
|---|---|---|
| Материјал | Врста, дебљина, тврдоћа, број слојева | Танак или неконзистентан материјал се може деформисати |
| Стање површине | Уље, оксидација, неравнине, квалитет оплата | Нестабилан пренос енергије |
| Хорн стање | Зубни узорак, хабање, паралелизам | Дубоке ознаке или локално заваривање |
| Наковањ и учвршћење | Подршка, позиционирање, стезање | Искривљење, клизање, померање завара |
| Амплитуда | Било да је превисоко | Цепање, стањивање, грубе ивице |
| Притисак | Било да је превисоко или прениско | Дробљење, слаби завари, нестабилна чврстоћа |
| Време или енергија | Да ли је део заварен | Тамне мрље, деформације, пукотине |
| Задржите време | Да ли је довољно | Повратни или нестабилни завари |
| Руковање | Утовар, истовар, трансфер | Секундарна оштећења при савијању или удару |
| Стање машине | Претварач, генератор, систем водича | Нестабилан излаз и дефекти серије |
ФАК
П: Зашто ултразвучна машина за заваривање метала оставља дубоке трагове на радном предмету?
О: Дубоки трагови су обично узроковани превеликим притиском, оштрим зубима рогова, великом амплитудом, дугим временом заваривања или слабом потпором наковња. Решење није само да се смањи један параметар, већ и да се провери стабилност сирене, учвршћења, површине радног комада и машине.
П: Да ли деформација радног предмета увек значи да је снага заваривања превелика?
О: Не. Велика снага може да изазове деформацију, али лоша подршка фиксирања, неуједначен контакт сирене, неуравнотежен притисак, површинска контаминација и варијације у дебљини материјала такође могу изазвати деформацију. Најбољи приступ је да се идентификује где се деформација дешава, а затим провери процес корак по корак.
П: Како се танки бакарни или алуминијумски лимови могу заварити са мање удубљења?
О: Користите узорак рогова који је прикладан за танке материјале, избегавајте превелики притисак и амплитуду и обезбедите довољну подршку за наковње. Почните са нижом енергијом током пробног заваривања, а затим постепено повећавајте док се не постигне потребна снага.
П: Могу ли да повећам време заваривања ако је снага завара прениска?
О: Не одмах. Повећање времена заваривања може побољшати снагу, али такође може изазвати прекомерно заваривање и деформацију. Прво проверите чистоћу површине, стање сирене и позиционирање уређаја. Затим прилагодите амплитуду, притисак или енергију у малим корацима и потврдите резултат тестирањем на повлачење и визуелном инспекцијом.
П: Како да изаберем праву ултразвучну машину за заваривање метала за мој радни предмет?
О: Обезбедите добављачу свој материјал, дебљину, број слојева, површину завара, циљну снагу повлачења, захтев за отпорност и производни капацитет. Поуздан добављач треба да подржи заваривање узорака, дизајн сирене и арматуре, тестирање параметара и вођење производног процеса.
Закључак
Спречавање оштећења радног комада у ултразвучном заваривању метала није само смањење енергије заваривања. Кључно је да се усклади енергија, притисак, дизајн сирене, подршка уређаја и стање материјала.
За прецизну електронику, нове енергетске батерије, аутомобилске жичане снопове и проводне металне компоненте, стабилан квалитет завара зависи од много више од снаге машине. Такође зависи од одговарајућег прозора процеса, поузданог дизајна учвршћења, правилног подударања сирене и доследне контроле машине.
Приликом избора ултразвучне машине за заваривање метала, купци не би требало да упоређују само цену и номиналну снагу. Они такође треба да процене резултате заваривања узорака, контролу деформације, стабилност података заваривања, прилагођавање сирене и прибора, као и искуство добављача у процесу. Ово помаже у постизању јаких завара уз смањење удубљења, савијања, пуцања и дефекта серије.
