一个机电驱动系统,提供下压力与更大的精度和响应在整个超声波焊接过程可以改善焊缝,减少浪费。
汤姆·胡佛爱默生
医疗设备小型化,需要增加焊接塑料部件更小,更轻、thinner-walled通常比过去更复杂的形状和轮廓。越来越多的部分包含嵌入式电子产品和传感器,超声波焊接过程中需要特别注意,只会强化一个挑战。
满足医疗设备行业的需求可重复的、强烈的和一致的焊缝这些微妙的组件需要超声波焊接技术的发展,提供了更精确,反应力的控制。
所面临的挑战
超声波焊接的焊接过程需要下压力对焊机的执行机构来维护horn-to-part接触,确保顺利和有效的超声能量的传播到配件,和债券的部分一起融化后发生在部分接口。几十年来,致动器依靠气动交付和规范下压力和气动执行机构继续成为行业标准。
然而,以满足所带来的独特的挑战越来越小而精致的地方,布兰森超声波焊接技术的开发人员不得不考虑气动执行机构的功能的伺服控制技术的迅速发展的能力。他们最终找到了一个最优解在一个新的机电驱动系统,提供下压力与更大的精度和响应在整个超声波焊接过程。
广泛测试的新驱动系统显示,快速、准确地调整下压力在焊接过程中可以显著提高焊接质量。对于用户来说,更具响应性冲动和力的控制意味着更高的可能性达到100%好的部分或零废弃。或者,它可能意味着有能力完成好焊接塑料部件不能可靠地超声焊接之前。
焊接力控制的作用
对于一个给定的焊接参数,精度和响应性致动器的主要区别。力控制的变化,应用力降低交配表面的压缩太少,减少所需的热量生成塑料融化,导致“冷”,相对较弱的焊缝。
同样,力变化,应用太多会导致关节变形董事或能量,一部分转移或休息,也可以抑制足够的振动能量的传递适当的摩擦部分,聚合物熔体流动和纠缠。这也导致弱的焊缝。
施加适量的力在合适的时间导致更高质量的焊缝高度一致的特色和力量。但实现理想的力量水平在整个焊接过程中是很困难的。理想的力的控制要求快速、动态变化的夹力/ downspeed融化后的致动器应用的塑料。这种自动调整,称为“动态跟进”,使每个焊接周期适应硬件部分差异的类型和其他因素,如塑料、联合几何风格和部分。
力控制的速度和精度和动态跟进增加,强度、质量和一致性的塑料焊接。例如,最强的“拉力”部分焊接结果概要文件,允许完整的控制力量和随机高分子链缠结,使焊缝的母材。
更加一致和完整的高分子链缠结和更强的焊接技术进步的直接结果驱动和力的控制。通过晚上即使很小的力变化非常快,先进的过程控制和驱动系统保持更加一致的horn-to-part接触,使焊接参数更加准确地执行和温柔。
所以,即使hard-to-weld形状和小或微妙的部分,这样的先进的过程控制和驱动系统可以提供优良的焊接质量和提高产量,以统一和一致的焊缝塌陷深度和最小的flash或部分标记。
改善力控制的好处
在一系列的实验室测试和客户试验,先进的过程控制和机电致动器为布兰森GSX-E1焊机开发:
- 产生部分与更高的平均拉力强度和更一致的和可重复的破坏力量(如标准差结果低)比一个行业领先的气动驱动超声波焊机。
- 证明它有能力保持非常紧密的扭矩测试值跨多个GSX-E1焊工执行相同的任务。在这个实验中,多个焊工进行扭矩值大约0.2 Nm的标称范围内的运行50焊接生产质量。这样的控制证明不可能与客户的气动驱动超声波焊接。
- 与break-push强度高于预期持续产生焊接部分很薄(~ 0.5毫米)的塑料剪切关节。一个客户的生产试验了3000个零件平均打破152磅的力量——几乎两倍的客户需求,用零废弃的部分。
改进的力量控制能力在一个超声波焊接平台可以使它产生这些和类似的结果,同时减少焊接周期时间,峰值功率输入,和总能耗相比,焊工焊接装备减少响应和精确的驱动系统。
汤姆·胡佛高级医疗业务发展经理-美洲,组装技术在丹伯里的爱默生,自2010年以来口。他有着丰富的经验在医疗器械产品开发和法规遵从性。
这篇文章的观点是作者的,不一定反映的医疗设计和外包或员工。