Introducción del instrumento de medición de amplitud ultrasónica
La amplitud ultrasónica generalmente se refiere a la amplitud de los equipos de soldadura ultrasónica. La dificultad de medición radica en la alta frecuencia y amplitud pequeña. Por lo general, la frecuencia está entre 10 kHz y 60 kHz, y la amplitud está entre 1 y 100 m. Debido a la alta frecuencia, supera el rango de frecuencia de la mayoría de los instrumentos de medición. La pequeña amplitud plantea altos requisitos en la precisión de la medición. Los métodos de prueba de uso común son impotentes para él, por lo que es difícil de medir. Generalmente, sólo un vibrómetro láser se puede utilizar para la medición, y se pueden obtener buenos resultados. Sin embargo, el equipo de medición de vibración láser es caro y complicado de operar. Por no hablar de las unidades de producción general, incluso las unidades profesionales de investigación y diseño rara vez están equipadas, y es imposible para ellos ser ampliamente utilizados.
Como todos sabemos, para cualquier soldadura ultrasónica, ya sea soldadura de plástico ultrasónico o soldadura de metal ultrasónico, se pueden utilizar cuatro parámetros para describir. En otras palabras, el efecto de la soldadura ultrasónica sólo depende de cuatro parámetros, a saber, la frecuencia, el tiempo, la presión y la amplitud. Entre ellos, los tres primeros parámetros son fáciles de controlar, ajustar y mostrar. Tanto los fabricantes de equipos como los usuarios de equipos entienden y prestan suficiente atención a ellos. También son parámetros de ajuste en el funcionamiento diario del equipo. La amplitud (desplazamiento) de la vibración ultrasónica es un indicador clave del equipo ultrasónico, y también es una cantidad física que es *difícil de medir y *difícil de entender. Además de los expertos y estudiosos, por no hablar de los usuarios de los equipos, incluso la mayoría de los fabricantes de equipos no se preocupan mucho por ello. Hemos contado la mayoría de los manuales de equipos aleatorios ultrasónicos, y hay muy poca descripción de la amplitud ultrasónica, incluyendo el significado físico de la amplitud, el control y ajuste de la amplitud, y la relación entre la amplitud y la calidad de soldadura.
La amplitud de la vibración ultrasónica representa directamente el tamaño de la energía de salida ultrasónica, y también está relacionada con la resistencia de los materiales relacionados y la vida útil de toda la máquina. Ya sea para los fabricantes de equipos ultrasónicos o los usuarios que utilizan equipos ultrasónicos, la importancia de que no se puede enfatizar en exceso.
Para el sistema de vibración ultrasónica, desde la perspectiva de la transferencia de energía, el indicador principal se llama la intensidad de sonido ultrasónico I. Se refiere a la energía transferida por centímetro cuadrado por segundo en la dirección perpendicular a la dirección de propagación de la onda de desplazamiento, a saber,
I-1/2ρcω2ξ2
Entre ellos: es la densidad del material; c es la velocidad de propagación ultrasónica en el material;
la frecuencia angular es la frecuencia angular;
ξ es la amplitud ultrasónica;
Obviamente, a medida que aumenta la amplitud ultrasónica, la energía ultrasónica aumenta exponencialmente en una relación cuadrada.
En el proceso de soldadura ultrasónica, si la amplitud es demasiado pequeña, la energía de soldadura no es suficiente, y el lugar de soldadura no se soldará firmemente. Incluso si la presión aumenta o el tiempo de soldadura se prolonga, no hay un buen efecto. Si la amplitud es demasiado grande, causará sobre soldadura, flujo de pegamento o soldadura a través. Del mismo modo, reducir la presión o acortar el tiempo tiene poco efecto. Si el diseño del molde es irrazonable y la distribución de amplitud es desigual, la soldadura será desigual y la calidad se reducirá en gran medida.
En el proceso de diseño y producción de equipos ultrasónicos, si el diseño de amplitud del sistema de vibración es demasiado grande, la tensión interna del material es correspondientemente demasiado grande, superando la resistencia a la tracción y la resistencia a la fatiga del propio material, y el resultado es el material de molde, cuerno o transductor agrietado. En términos generales, recomendamos que los clientes controlen los parámetros de amplitud de los componentes correspondientes dentro de un rango razonable al diseñar el sistema ultrasónico para garantizar que el sistema ultrasónico puede trabajar de forma segura y confiable.
