Duże sonotrody i ich wykonalność

Duże sonotrody i ich wykonalność…
Zgrzewanie ultradźwiękowe tworzyw sztucznych ma granice fizyczne, jeśli chodzi o wielkość narzędzia zgrzewającego. Wysoko wyspecjalizowane oprogramowanie do symulacji zachowania wibracyjnego, precyzyjna technika pomiarowa oraz samouczące się, w pełni cyfrowe generatory składają się na sukces projektów, które wcześniej wydawały się nieosiągalne. Trzy przykłady z praktyki, które robią wrażenie.

Zgrzewanie dużych części 3D jest często trudne do wykonania. Szczególne wyzwanie stanowi powtarzalne przenoszenie optymalnej energii drgania w każdym punkcie geometrii zgrzewania. Optymalna energia oznacza, że ruch drgający sonotrody, zwany amplitudą, jest dostępny równomiernie w wystarczającym zakresie również w przypadku trudnego zgrzewania 3D lub bardzo dużych łączeń. Idealne narzędzia zgrzewające powstają dzisiaj przy użyciu metody elementów skończonych (FEM). W tym kontekście zachowanie wibracyjne jest symulowane komputerowo, aby możliwie jak najlepiej odtworzyć rzeczywistość. Należy przy tym szczególnie uważać na niepożądane zakłócenia rezonansowe (np. wibracje przy zginaniu). Dzięki poprawianiu algorytmów i dopasowywaniu warunków brzegowych symulacje stają się coraz lepsze i coraz dokładniej odzwierciedlają końcowe rezultaty. Większość trudności technicznych daje się rozwiązać w modelu symulacyjnym – pracochłonne i kosztowne dopasowywanie sonotrody nie jest już konieczne.

Oprócz symulacji, decydującym o sukcesie czynnikiem jest także precyzyjny pomiar sonotrody. Za pomocą laserowego wibrometru skanującego można zbadać wszystkie częstotliwości drgań własnych (tryby) i ich typowe formy drgań. Dzięki temu możliwe jest bezpośrednie porównanie z symulacją. Amplituda drgań jest bardzo dokładnie sprawdzana we wszystkich punktach istotnych dla procesu zgrzewania – czasem jest to nawet 50 różnych punktów pomiarowych. Proces ten wymaga szerokiej wiedzy na temat akustyki ultradźwięków.

Innym efektem postępu technologicznego są nowe funkcje oprogramowania w pełni cyfrowego generatora, które umożliwiają kompleksową obsługę geometrii sonotrody. Możliwe jest optymalne dostosowanie akustycznych sygnałów wejściowych sonotrod o dużych wymiarach. Warunkiem wstępnym jest przetworzenie przez konwerter ultradźwiękowy tego rodzaju sygnałów elektrycznych o wysokiej częstotliwości bez utraty jakości na drgania mechaniczne.

Uchwyt na narzędzia chirurgiczne: powierzchnia 3D z różnicą wysokości

Dla amerykańskiego klienta działającego w branży medycznej opracowywane jest narzędzie zgrzewające, pozwalające połączyć uchwyt zasilany baterią z narzędziem do liposukcji. Rozwiązanie zostało zaprezentowane po raz pierwszy na targach Medica 2015. Trudność stanowi wielkość uchwytu z tworzywa sztucznego i skomplikowana powierzchnia 3D z różnicami wysokości do 12 mm w obszarze łączenia. Odtworzenie negatywu konturu tego elementu na narzędziu zgrzewającym o powierzchni 220 x 180 mm i jednoczesne wprawienie go w wibracje to nie lada wyczyn w zakresie technologii drgań.

Sonotroda do uchwytu do liposukcji

Rys.1. Sonotroda do uchwytu do liposukcji.


Sonotroda, uchwyt do liposukcji, kontur zgrzewania

Rys.2.Sonotroda, uchwyt do liposukcji, kontur zgrzewania.




Reportaże

Forum

Oskaeg

Zapady na płaskiej powierzchni, prosty detal. 2019-06-17

Mp270978

Wytłaczarka HDPE, przegrzewa. 2019-06-02

Mirek86

Opłacalność przewijania folii stretch 2019-05-31

Iebm

Porządkowanie przewodów do medium chłodzącego 2019-05-23

Bronio

Białe smugi blisko punktu wtrysku PA 66+30GF 2019-05-17