Ultrasonik kalıpların frekansı artan sıcaklıkla neden azalır?

Ultrasonik kalıpların frekansı artan sıcaklıkla neden azalır?

Bazı kişiler ultrasonik ekipman kullanırken bir sorunla karşılaşırlar: ultrasonun uzun süreli kullanımı sırasında sıcaklık da artacak ve frekans azalacaktır. Belirli bir sıcaklıkta frekans kullanım aralığını aşacak ve kalıba zarar verip çatlamaya neden olacaktır. Aşağıda, ultrasonik kalıpların özelliklerinden bu olgunun nedenlerini analiz edeceğiz.

Ultrasonik kalıpların özelliklerinden, ultrasonik kalıpların enjeksiyon kalıplarından veya diğer metal kalıplardan farklı olduğu anlaşılabilir. Kauçuk parçalardaki enjeksiyon kalıplarının temel işlevi, plastiğin şekillendirilebilmesi için şekli taklit etmektir. Ultrasonik kalıplar akustik bir cihazdır ve temel işlevleri enerji aktarmaktır. Ultrasonik enerji aktarımının sırası aşağıdaki gibidir:

Ultrasonik kalıpların frekansı artan sıcaklıkla neden azalır (Şekil 1)

1. Ultrasonik jeneratöre 220V 50HZ şebeke elektriğini aktarın.

2. Ultrasonik jeneratör 220V 50Hz şebeke elektriğini 15KHZ, 20KHZ ve 35KHZ frekanslarındaki elektrik enerjisine dönüştürür.

3. Yüksek frekanslı elektrik enerjisi, yüksek gerilim hatları üzerinden dönüştürücülere iletilir ve dönüştürücüler tarafından aynı frekanstaki mekanik enerjiye dönüştürülür.

4. Mekanik enerji, genlik modülatörü ve üst kalıp üzerinden iletilerek, yapıştırıcı parçanın füzyon yüzeyine ulaşır.

Ultrasonik enerji transferinin sırasından, üst kalıbın mekanik enerji, yani titreşim elde ettiği görülebilir. Titreşimin frekansı, malzeme, kaynak başlığı yüksekliği ve şekilden etkilenir. Isı üretiminin çoğu, kaynak başlığının yüksek frekanslı titreşimi ve hava sürtünmesinden kaynaklanır.

Kaynak kafasının ısınmasıyla oluşan frekans azalmasının nedenlerinden biri de termal genleşme ve büzülmedir. Termal genleşme ve büzülme kaynak kafasının moleküler aralığının artmasına neden olur, bunun sonucunda titreşim için daha uzun mesafe gerekir ve frekans azalır.

Başlangıçta, kaynak kafasının sıcaklığı hızla yükseldiğinde termal genleşme ve büzülme meydana gelir ve kaynak kafasının frekansı da hızla azalır. Ancak pratik durumlarda, kaynak kafasının frekansı yavaşça azalır çünkü sıcaklık moleküler hareket frekansını da etkiler. Sıcaklık ne kadar yüksekse, moleküler hareket frekansı o kadar hızlı olur. İkisi birbirini iptal eder, kaynak kafasının kendi moleküllerinin ömrünü büyük ölçüde azaltır, bunun sonucunda yüksek sıcaklık uygulaması altında kaynak kafasının kırılgan konumunda kolayca çatlaklar oluşur ve böylece hurdaya ayrılır.

www.superbheater.com