초음파 금형의 주파수가 온도 증가에 따라 감소하는 이유는 무엇입니까?

초음파 금형의 주파수가 온도 증가에 따라 감소하는 이유는 무엇입니까?

일부 사람들은 초음파 장비를 사용할 때 문제에 부딪힙니다. 초음파를 장시간 사용하면 온도도 상승하고 주파수는 감소합니다. 특정 온도에서는 주파수가 사용 범위를 초과하여 금형이 손상되고 균열이 발생합니다. 아래에서 초음파 금형의 특성에서 이러한 현상의 원인을 분석해 보겠습니다.

초음파 금형의 특성에서 알 수 있듯이 초음파 금형은 사출 금형이나 다른 금속 금형과 다릅니다. 고무 부품의 사출 금형의 주요 기능은 모양을 모방하여 플라스틱을 형성할 수 있도록 하는 것입니다. 초음파 금형은 음향 장치이며 주요 기능은 에너지를 전달하는 것입니다. 초음파 에너지 전달 순서는 다음과 같습니다.

초음파 금형의 주파수가 온도 증가에 따라 감소하는 이유는 무엇입니까?(그림 1)

1. 220V 50HZ 주 전원을 초음파 발생기에 공급합니다.

2. 초음파 발생기는 220V 50Hz의 주 전원을 15KHZ, 20KHZ, 35KHZ의 주파수로 전기 에너지로 변환합니다.

3. 고주파 전기 에너지는 고전압선을 통해 변환기로 전송되고, 변환기는 이를 동일한 주파수의 기계적 에너지로 변환합니다.

4. 기계적 에너지는 진폭 변조기와 상부 금형을 거쳐 전달되어 최종적으로 접착부의 융착면에 도달합니다.

초음파 에너지 전달 순서에서 볼 수 있듯이 상부 금형은 기계적 에너지인 진동을 얻습니다. 진동 주파수는 재료, 용접 헤드 높이, 형상에 영향을 받습니다. 대부분의 열 발생은 용접 헤드의 고주파 진동과 공기 마찰에 의한 것입니다.

용접 헤드의 가열로 인해 주파수가 감소하는 이유 중 하나는 열 팽창 및 수축 때문입니다. 열 팽창 및 수축은 용접 헤드의 분자 간격을 증가시켜 진동에 필요한 거리가 길어지고 주파수가 감소합니다.

초기에는 용접 헤드의 온도가 급격하게 상승할 때 열팽창과 수축이 발생하고 용접 헤드의 주파수도 급격하게 감소합니다. 그러나 실제 상황에서는 온도가 분자 운동 주파수에도 영향을 미치기 때문에 용접 헤드의 주파수가 천천히 감소합니다. 온도가 높을수록 분자 운동 주파수가 더 빨라집니다. 두 가지가 서로 상쇄되어 용접 헤드 자체 분자의 수명이 크게 줄어들어 고온 적용 시 용접 헤드의 취약한 위치에 균열이 쉽게 발생하여 폐기됩니다.

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