Hvordan velge riktig materiale for ultralydsverktøyhode?

Ultrasonisk verktøyhode fungerer som en akustisk bølgeleder eller transformator, og forsterker og fokuserer ultralydvibrasjoner på arbeidsstykket. Ultralydverktøyhodet strekker seg og trekker seg sammen som en fjær under plastsveising. For eksempel er et 20 kHz verktøyhode typisk en halv bølgelengde lang resonansstang, med molekylene som stadig utvides og kontraherer 20000 ganger per sekund.

Derfor er det viktig å vurdere materialer med en god kombinasjon av akustiske og mekaniske egenskaper når du produserer ultralydverktøyhoder. Følgende tre materialer brukes til å produsere ultralydverktøyhoder på grunn av utmattelsesstyrken, akustiske egenskaper og overflatens hardhet.

 

 

Titan:

 

Titan er det foretrukne materialet for å produsere ultralydverktøyhoder fordi det har god utmattelsesstyrke, utmerkede akustiske egenskaper og god overflatehardhet, og brukes i plastsveising, metallsveising og matemballasje.

Titanverktøyhoder kan loddes til overflaten av titan eller belagt med materialer som harde legeringer, nikkel eller teflon. Egnet for applikasjoner som krever høy amplitude og hardere overflater.

 

Aluminium:

 

På grunn av den relativt lave kostnaden og enkel prosessering, er aluminium ofte det foretrukne valget for ultralydresonatorer med lav stress og minimal innvirkning/slitasje/erosjon.

Aluminium har utmerkede akustiske egenskaper, og store verktøyhoder er vanligvis laget av aluminium.

På grunn av den relativt lave kostnaden er det enkelt å få et bredt spekter av råstørrelser, noe som gjør det til det beste valget for å lage prototypeverktøyhoder.

Rask og enkel behandling, reduserer leveringstid og arbeidskraftskostnader.

Aluminium har dårlig overflatehardhet og moderat utmattelsesstyrke, noe som gjør det uegnet for langsiktige, høye slitasjeproduksjonsapplikasjoner. Imidlertid kan aluminiumsverktøyhoder belegges eller elektropletteres med mykt nikkel, mykt krom og anodisert for å lindre disse problemene.

 

 

Stålprodukter:

 

Etter varmebehandling har stål utmerket slitasjebestandighet på grunn av tilstedeværelsen av en stor mengde karbider i mikrostrukturen, og kan påføres ultralydsveiseledd, plastforseglingspakninger og innsettingspakninger.

På grunn av hardheten er stålverktøyhoder mer sprø og brukes vanligvis til applikasjoner med lav amplitude.