Máy siêu âm hàn là gì? Thành phần và thông số ra sao

Các thành phần và thông số phổ biến của máy siêu âm hàn là gì?

Các thành phần chính của máy siêu âm hàn

Hàn siêu âm được biết đến là quá trình hàn áp lực, dùng năng lượng cơ học của dao động siêu âm để biến dạng dẻo cục bộ khu vực bề mặt mối ghép. Khiến cho những phần tử của các chi tiết hàn khuếch tán, thẩm thấu và liên kết với nhau. Vậy các thành phần của siêu âm hàn là gì? làm cách nào hàn siêu âm tạo ra nhiệt? Cùng tìm hiểu nhé! 

Các thành phần chính của máy siêu âm hàn

Siêu âm hàn được biết đến là công nghệ hàn tương đối mới, hiện đại. Theo đó, công nghệ này được Robert Soloff và Seymour Linsley phát minh vào 1965, được sử dụng để hàn sản phẩm nhựa có cấu trúc vô định hình (amorphous) dưới nhiệt độ nóng chảy thấp. 

Các thành phần chính của máy siêu âm hàn
Các thành phần chính của máy siêu âm hàn

Siêu âm hàn chính là quá trình hàn được thực hiện bởi những dao động có biên độ thấp (0,0003″ – 0.01″) cùng và tần số cao (15 – 40kHz). Một phần của dao động này sẽ đi vào chu kỳ biến dạng những bộ phận. Và phần còn lại sẽ tiêu tan dưới nhiệt độ dẻo như nhiệt do ma sát giữa những phân tử.

Bề mặt gồ ghề tại giao diện chính là nơi bị biến dạng nhất. Chúng nóng lên, tan chảy dưới áp lực. Cho phép các khuếch tán xảy ra và củng cố quá trình làm lạnh, tạo thành liên kết ràng buộc. Theo đó, thành phần chính của cụm máy này sẽ bao gồm. 

  • Nguồn phát siêu âm – Ultrasonic Generator phát tín hiện dao động điện với tần số khoảng 15 – 40kHz từ nguồn điện 220V/ 50Hz. Những xung điện này đều được cấp vào bộ chuyển đổi gồm những miếng gốm áp điện ghép phân cực cùng nhau. 
  • Gốm áp điện có công dụng chính là chuyển đổi những xung điện thành xung cơ học dao động cùng tần số.  
  • Bộ khuếch đại. 
  • Khuôn hàn: Tùy vào sản phẩm cần hàn, hình dạng khuôn có thể thay đổi sao cho phù hợp. Có thể là khuôn hàn có hình chữ nhật, hình tròn hay một hình phức tạp nào đó. 

4 Thông số phổ biến của máy siêu âm hàn là gì? 

Nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm chính là máy phát tạo ra tín hiệu cao áp và tần số cao 15kHz hoặc 20kHz. Tín hiệu sẽ được chuyển đổi thành rung động cơ học tần số cao nhờ hệ thống chuyển đổi năng lượng. Được đưa vào phôi nhựa, đi qua bề mặt các phôi và giữa những phân tử. 

Ma sát sẽ khiến cho nhiệt độ truyền đến mặt phân cách tăng. Khi nhiệt độ đạt tới điểm nóng chảy của chính phôi. Bề mặt của phôi sẽ nóng chảy nhanh chóng và lấp đầy khoảng trống giữa các bề mặt. Khi ngừng rung, phôi sẽ được làm nguội, tạo hình dưới áp suất nhất định nhằm đạt được chất lượng hàn cao. Máy siêu âm hàn hiện nay bao gồm 4 thông số cơ bản như sau: 

Tần số siêu âm

Tần số rung được xác định qua tần số riêng của hệ cơ. Với thiết bị chung, trừ khi có những nhu cầu đặc biệt, kích thước của nó trong thực tế sẽ giữ nguyên, luôn không đổi. Khi lựa chọn tần số rung, bản chất và độ dày của các vật liệu hàn phải được xem xét trước. 

Khi độ dày vật liệu hàn giảm xuống, cố gắng dùng sóng siêu âm có tần số cao hơn. Trường hợp này, tăng tần số chính là cách làm giảm biên độ mà không làm thay đổi công suất âm thanh. Sau khi giảm biên độ, ứng suất xen kẽ âm và dương, tác dụng lên mối  nối cũng giảm, nguy cơ phá hủy do mỏi cũng giảm. 

Nguy cơ sẽ cao hơn rất nhiều khi hàn những mối hàn cực mỏng. Khi chiều cao tăng lên thì năng lượng rung động tiêu hao trong suất quá trình truyền rung động đến mối hàn sẽ tăng. Có thể nhận thấy rằng, khi hàn những mối hàn dày hơn, cần lựa chọn dao động siêu âm có tần số thấp. 

Áp lực hàn

Áp suất tiếp xúc bảo đảm đạt được sự truyền dao động siêu âm. Đồng thời, kim loại tạo ra dòng chảy dẻo cần thiết để tạo thành mối nối. Với những mối hàn bằng vật liệu và độ dày khác nhau, giới hạn dưới của áp suất tiếp xúc cần thiết tạo thành mối nối là không bằng nhau. Kích thước của nó sẽ tăng lên khi tăng giới hạn chảy, độ cứng cùng độ dày kim loại mối hàn. Nói chung, giá trị áp suất tiếp xúc hợp lý sẽ tăng theo sự gia tăng biên độ. 

Thời gian siêu âm hàn

Dựa trên tính chất vật liệu, độ dày và các thống số khác mà thời gian hàn sẽ khác nhau, thường không quá 4s. Sự thay đổi thời gian hàn thường liên quan tính chất,độ dày kim loại mối hàn liên quan đến sự thay đổi áp suất tiếp xúc.  

4 Thông số phổ biến của máy siêu âm hàn là gì?
4 Thông số phổ biến của máy siêu âm hàn là gì?

Biên độ siêu âm

Biên độ là thông số cơ bản của máy siêu âm hàn. Quyết định cho việc loại bỏ màng bề mặt, kích thước và vị trí vùng biến dạng dẻo, mức độ gia nhiệt, chất lượng mối nối kết quả. Đối với còi siêu âm hệ số khuếch đại nhất định, biên độ có thể xác định bằng cách thay đổi thông số điện áp đầu ra máy phát. Khi hàn, biên độ sẽ được xác định dựa trên bản chất, độ dày vật liệu, dao động 5 – 25 micron.

Lời kết

Máy siêu âm hàn đang dần trở thành công cụ hữu ích không thể thiếu của nhiều công ty, doanh nghiệp. Áp dụng công nghệ hiện đại này vào quy trình sản xuất sẽ giúp ích rất nhiều cho sự phát triển của doanh nghiệp. 

Để tìm hiểu thêm thông tin chi tiết của máy hàn siêu âm, bạn có thể tham khảo website của OBD Việt Nam: http://daychuyendonggoi.com/. Chúng tôi hiện đang là một trong những đơn vị hàng đầu thị trường chuyên cung cấp các sản phẩm, thiết bị hàn siêu âm. 

Để lại bình luận

Scroll
0936886259