Hàn nhựa siêu âm là thiết bị sử dụng các dao động cơ học trên phạm vi âm thanh để nối các vật liệu với nhau. Các rung động, được tạo ra bởi một sonotrode hàn hoặc sừng được sử dụng để làm mềm hoặc nóng chảy vật liệu nhựa nhiệt dẻo tại đường nối. Các thành phần được nối được giữ với nhau dưới áp lực và chịu rung động, thường ở tần số 20 hoặc 40 kHz. Với nguyên lý hoạt động này, máy hàn nhựa siêu âm giành được những ưu điểm về: Hiệu quả làm việc, chất lượng mối hàn và điều đặc biệt hơn cả là sự an toàn với con người, thân thiện với môi trường khi không sản sinh ra phụ phẩm độc hại giống như các thiết bị hàn thông thường.
Máy hàn nhựa siêu âm bao gồm các bộ phận nào?
Thiết bị hàn nhựa siêu âm bao gồm 6 bộ phận chính gồm:
- Máy dập
- Máy phát điện
- Bộ chuyển đổi
- Bộ tăng áp
- Sonotrode hoặc còi
- Dụng cụ hỗ trợ
Máy phát điện
Máy phát điện là một trong những bộ phận đặc biệt quan trọng của máy dán nhựa siêu âm, thực hiện vai trò chuyển đổi công suất điện từ nguồn điện một pha thành tần số và điện áp chính xác để bộ biến đổi thành dao động cơ học.
Một thiết bị hàn nhựa cao cấp thường được trang bị bộ vi xử lý điều khiển giúp người dùng có thể dễ dàng thao tác và đưa ra các cài đặt chính xác nhất. Đa số các dòng máy hàn nhựa siêu âm của Rama Việt Nam đều được lắp đặt bộ vi xử lý này.
Giá đỡ
Một bộ phận khác cũng không thể thiếu trong một thiết bị hàn siêu âm đó là giá đỡ. Nhiệm vụ của giá đỡ là giữ hệ thống hàn, chúng cũng tác ra một lực đủ để tác dụng lực, giúp quá trình hàn được chuẩn chỉ hơn.
Giá đỡ máy được thiết kế để giữ hệ thống hàn hoặc xếp chồng lên nhau và tác dụng lực cần thiết để hàn. Nó bao gồm một tấm đế, để giữ đồ gá dụng cụ và một xi lanh khí nén để tác dụng lực.
Bộ tạo sóng siêu âm
Nhắc đến máy hàn siêu âm không thể không nhắc đến bộ tạo sóng siêu âm. Đây là bộ phận cung cấp các rung động cơ học siêu âm, thường ằm ở điểm trung tâm của bộ tăng áp. Để máy hàn siêu âm có thể hoạt động, tần số từ bộ tạo sóng siêu âm và tần số cộng hưởng phải phù hợp với nhau.Đầu dò
Bộ chuyển đổi là thiết bị chuyển đổi năng lượng điện từ máy phát điện thành các dao động cơ học được sử dụng cho quá trình hàn. Nó bao gồm một số đĩa gốm áp điện được kẹp giữa hai khối kim loại, thường làm từ titan. Giữa mỗi đĩa có một tấm kim loại mỏng, tấm này tạo thành điện cực. Khi tín hiệu điện hình sin được đưa đến đầu dò qua các điện cực, các đĩa sẽ giãn ra và co lại, tạo ra chuyển động dọc trục, từ đỉnh đến đỉnh từ 15 đến 20µm. Đầu dò là thiết bị tinh vi và cần được xử lý cẩn thận, bất kỳ một chi tiết nào bị hỏng cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của toàn hệ thống.Bộ tăng áp
Phần tăng áp của ống hàn phục vụ hai mục đích, chủ yếu để khuếch đại các dao động cơ học tạo ra ở đầu đầu dò và chuyển chúng đến sừng hàn. Mục đích thứ yếu của nó là cung cấp vị trí để lắp chồng lên máy hàn. Bộ tăng áp mở rộng và co lại khi đầu dò có năng lượng siêu âm chạy qua.
Bộ tăng áp, giống như các phần tử khác trong ống hàn, là một thiết bị được điều chỉnh, do đó nó phải cộng hưởng ở một tần số cụ thể để truyền năng lượng siêu âm từ đầu dò đến còi hàn. Do đó, để có thể vận hành, bộ tăng cường phải là một nửa bước sóng của sóng siêu âm trong vật liệu mà nó được sản xuất, hoặc bội số của chiều dài này. Thông thường, nó là một nửa chiều dài sóng.
Sừng hàn
Còi hàn, giống như bộ phận tăng áp, là một thiết bị có thể điều chỉnh, thường được làm bằng nhôm hoặc titan. Sừng hàn nhôm có xu hướng được sử dụng cho các ứng dụng khối lượng nhỏ vì mài mòn có thể là một vấn đề cụ thể đối với vật liệu này. Một số sừng hàn có các đầu nhọn đặc biệt cứng để giảm mài mòn trong quá trình hàn.
Đối với phần tử tăng cường, chiều dài của sừng hàn phải bằng một nửa bước sóng siêu âm trong vật liệu mà nó được sản xuất hoặc bội số của chiều dài này. Điều này đảm bảo rằng có đủ biên độ ở cuối sừng hàn để tác động hàn.
Biên độ thường từ 30 đến 120µm. Hình dạng của sừng hàn rất quan trọng vì ứng suất gây ra bởi sự giãn nở và co lại của trục của sừng, có thể dẫn đến nứt trong các ứng dụng biên độ cao. Trong một số ứng dụng, sừng hàn được sản xuất với các rãnh theo hướng trục. Điều này để đảm bảo rằng biên độ dao động lớn nhất theo hướng dọc.
Đầu của sừng hàn truyền năng lượng siêu âm đến linh kiện được hàn. Đầu tip phải được thiết kế đặc biệt để phù hợp với thành phần. Điều này sẽ đảm bảo rằng sự truyền năng lượng tối đa giữa sừng và bộ phận đạt được. Thông thường, đầu của sừng được cắt gọt để phù hợp với đường nét của thành phần.
Công cụ hỗ trợ
Các chi tiết nằm ở phần đế của máy dập cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình hàn, chúng được thiết kế để ngăn chuyển động của thành phần bên dưới khi thiết bị hàn nhựa siêu âm đang hoạt động. Ngoài các bộ phận trên, trên máy hàn nhựa siêu âm được bổ sung các chi tiết như: Đồng hồ đo áp suất (điều chỉnh lực hàn), van điều chỉnh lưu lượng (điều chỉnh tốc độ), lực điện từ (kiểm soát tốc độ), ...
Nguyên lý hoạt động của máy hàn siêu âm
Ứng dụng máy hàn nhựa siêu âm
Máy hàn nhựa siêu âm có thể được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất khác nhau như:- Sản xuất thiết bị gia dụng
- Chế tạo đường ống
- Hàn phim
- Hàn thiết bị y tế
- Hàn siêu âm khẩu trang
- ...
Ưu điểm của máy hàn nhựa siêu âm Rama
Máy hàn nhựa siêu âm là một dòng sản phẩm của Rama Việt Nam. Là một thương hiệu đi đầu trong lĩnh vực siêu âm tại Việt Nam, Rama cam kết mang đến sản phẩm tốt nhất cho người tiêu dùng, tối ưu hóa chức năng cũng như có chế độ chăm sóc tốt nhất. Lựa chọn thiết bị hàn nhựa siêu âm Rama, khách hàng nhận được những lợi ích sau:- Sản phẩm đa dạng, nhiều mức công suất, đáp ứng tối đa yêu cầu thực tế sử dụng
- Là sản phẩm chính hãng, có chế độ bảo hành 12 tháng, giao và lắp đặt tận nơi
- Thiết kế đẹp mắt, tối ưu hóa công năng
- An toàn, thân thiện với môi trường cũng như con người
