Még pontosabbá válhat az ultrahangos hegesztés

A hagyományos ultrahangos műanyaghegesztési módok számítógépes méréseket alkalmaznak a hegesztési varrat konzisztenciájának ellenőrzésére, egyetlen paraméterre vagy az alkatrészminőség szempontjából legkritikusabb határértékre összpontosítva. A tipikus merev, műanyag alkatrészek esetében ezek a hegesztési módok jó minőséget és megismételhetőséget biztosítanak a hegesztési, behelyezési és beékelési műveleteknél.

A hegesztési varrat minőségének ellenőrzése egyparaméteres hegesztéssel azonban nehézségekbe ütközik olyan esetekben, amikor érzékeny elektronikai eszközökhöz, összenyomható műanyagokhoz vagy eltérő keménységű anyagokhoz kell hegeszteni valamit.

Az ilyen, nehezen kezelhető alkatrészek állandó összeszerelési minőségének biztosítása érdekében a szakembereknek további információkkal kellett kiegészíteniük az egyparaméteres hegesztési módokat. Általában ez egy külső mérőeszköz hozzáadását jelenti a művelethez. Ez azonban időt, bonyolultságot és költséget jelent a folyamat során, különösen a sorozatgyártású alkatrészek esetében.

Megoldást találtak

Az ultrahangos hegesztéssel foglalkozó mérnökök már régóta dolgoztak a kérdés megoldásával, azaz keresték a lehetőséget arra, hogy ne kelljen külső mérőeszközt hozzáadni a hegesztéshez. Az Emerson mérnökei most úgy tűnik, választ találtak a kérdésre.

A legújabb Branson ultrahangos műanyaghegesztőgépre építve az Emerson csapata kifejlesztett egy szabadalmaztatás alatt álló „dinamikus üzemmódot”, amelyet a GSX-E1 hegesztőgép Elite Precision+ változatán már ki is próbáltak.

Az új mód a GSX-E1 számos kulcsfontosságú funkcióját használja ki, beleértve a fejlett elektromechanikus hegesztőműködtetőt, az új ultrahangos hegesztési algoritmusokat, a nagy sebességű adatkommunikációt és a számítási teljesítmény jelentős növekedését. Az eszköz továbbfejlesztett szoftvere támogatja a robusztusabb automatizálást és a PLC-kkel való gyorsabb kapcsolatot, valamint nagyobb rugalmasságot biztosít a felhasználóknak az alkalmazás-specifikus hegesztési eljárások kidolgozásában.

Valós idejű paraméterfigyelés

A fejlesztések lehetővé tették, hogy az új dinamikus mód lebontsa az egyparaméteres hegesztési mód vezérlésének korlátait. Ebben a módban az eszköz valós időben képes figyelni, újraszámítani és beállítani számos hegesztési paramétert: például a hegesztési energiát, sebességet és távolságot.

Az új mód lényegében sokoldalúbb és konzisztensebb hegesztési eredményeket biztosít a felhasználók számára, amelyek nem csupán egyetlen paraméterhez, hanem egy tervezési profilhoz is illeszkednek – írja a Machine Design.

Mikor lehet igazán jó a dinamikus hegesztési üzemmód?

A lap néhány példát is felsorol a dinamikus hegesztés előnyeire. Ilyen például, amikor vízzáró burkolat tömítését kell hegeszteni egy elektronikai eszköz tetején. A burkolat szorosan illeszkedik az érzékeny elektronikus alkatrészek köré, és kiegészíti az eszköz védőszerkezét. A műanyag burkolatot résmentesen kell beilleszteni, de a hegesztési folyamat és a burkolat szerkezete nem érintheti az alatta lévő elektronikát. Az egyparaméteres hegesztési mód alkalmazása túl nagy nyomást gyakorolhat a burkolatra, és károsíthatja az elektronikai alkatrészeket.

Egy másik példa, amikor zárt, elasztomer magos tűvel rendelkező csatlakozót kell hegeszteni. Ebben az esetben a csatlakozó külső héja fröccsöntött műanyagból áll, lyukakkal, amelyeken keresztül fém csatlakozócsapok nyúlnak ki. Belül az összekötő csapok egy összenyomható elasztomer (rugalmas polimer) magba vannak beágyazva. Mivel a kész dugóknak lég- és vízállónak kell lenniük, a ráhegesztett fedél úgy van kialakítva, hogy az elasztomert sugárirányban összenyomja a csatlakozócsapok körül. Ilyenkor nagyon szigorú paraméterekkel lehet csak hegeszteni, ám az eltérő anyagok miatt az egyparaméteres hegesztés nem megfelelő választás.

Természetesen számos más, egyedi kihívás is előfordulhat – különösen az elektronikai eszközöket gyártó cégek életében -, ahol az Emerson új, dinamikus hegesztési üzemmódja sokkal hatékonyabb megoldást jelenthet a gyártók számára, mint az eddigi hegesztési eljárások.