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Comprensione della planarità delle superfici di accoppiamento di avvisatori acustici, amplificatori e trasduttori a ultrasuoni

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È essenziale che le facce di accoppiamento tra un trasduttore/booster a ultrasuoni e un booster/corno siano piatte e parallele. Se rimangono dei vuoti d'aria, si avrà una perdita di potenza e di efficienza. L'accoppiamento può essere così scarso da impedire l'avvio di una pila di ultrasuoni.

La condizione di eccessivo coronamento, o di superfici di contatto non uniformi, è normalmente evidenziata da un aspetto brunito solo intorno all'area dei bulloni delle superfici di contatto. Ciò indica che il contatto tra i componenti avviene solo nell'area brunita e non intorno alla periferia delle superfici. Le aree di contatto tra i componenti possono accumulare un calore eccessivo a causa dell'inefficienza della trasmissione delle vibrazioni tra i componenti.

In genere sono specificate le seguenti tolleranze di planarità:

  • Trasduttori: 0,0005 pollici per 20 kHz e 0,0005 per 40 kHz.
  • Booster: 0,0010 in. per 20 kHz e 0,0005 per 40 kHz
  • Corni (Sonotrodi): 0,0010 in. per 20 kHz e 0,0010 in. per 40 kHz.

Esempi di superficie della tromba a ultrasuoni non piatta.

Ecco un esempio in cui solo il 10% della superficie è a contatto con l'interfaccia del booster.

Quando una qualsiasi delle superfici di contatto ha l'aspetto degli esempi riportati, si prega di inviare l'utensile al produttore originale per la riverniciatura. In questo modo si prolunga la vita dell'utensile e si riduce la probabilità di danni permanenti ai componenti.

E se non si ha il tempo di restituire il corno, il booster o il trasduttore a ultrasuoni per la riverniciatura? Se le superfici sono solo sporche e non presentano alcuna incisione, è possibile che le superfici siano lisce.

In genere sono specificate le seguenti tolleranze di planarità:

Trasduttori: 0,0005 pollici per 20 kHz e 0,0005 per 40 kHz.
Booster: 0,0010 in. per 20 kHz e 0,0005 per 40 kHz
Corni (Sonotrodi): 0,0010 in. per 20 kHz e 0,0010 in. per 40 kHz.

Esempi di superficie della tromba a ultrasuoni non piatta.

Ecco un esempio in cui solo il 10% della superficie è a contatto con l'interfaccia del booster.

Quando una qualsiasi delle superfici di contatto ha l'aspetto degli esempi riportati, si prega di inviare l'utensile al produttore originale per la riverniciatura. In questo modo si prolunga la vita dell'utensile e si riduce la probabilità di danni permanenti ai componenti.

E se non si ha il tempo di restituire il corno, il booster o il trasduttore a ultrasuoni per la riverniciatura? Se le superfici sono solo sporche e non presentano alcuna incisione, è possibile che le superfici siano lisce.

    • Esaminare le superfici di accoppiamento. Se sembrano in buone condizioni, passare al punto 9. Se una superficie è corrosa o presenta un deposito scuro e duro, deve essere ricondizionata (Fasi 3-8). Se la superficie di accoppiamento di un qualsiasi componente mostra segni di coronamento, increspatura o qualsiasi altra condizione di non planarità, contattare un professionista del settore degli ultrasuoni per una consulenza. Piccoli fori isolati nelle superfici di accoppiamento non costituiscono in genere un problema serio.
    • Se necessario, rimuovere i perni di montaggio.
    • Applicare un foglio pulito di tela smeriglio #400 (o più fine) su una superficie pulita, liscia e piana. Un pezzo di vetro è solitamente adatto.
    • Tenere il componente all'estremità inferiore e passarlo con cautela in una direzione sul panno smerigliato. Non esercitare pressione, poiché il solo peso del componente è sufficiente. NOTA: Prestare la massima attenzione per evitare di inclinare il componente. La perdita di planarità sulle superfici di interfaccia può rendere il sistema di saldatura non funzionante.
    • Eseguire una seconda corsa, quindi ruotare il componente di un terzo di giro e ripetere.
    • Ruotare la parte per l'ultimo terzo ed eseguire le stesse due corse. Assicurarsi di eseguire lo stesso numero di colpi (due) in ogni punto.
    • Esaminare nuovamente le superfici di accoppiamento e ripetere i passaggi da 5 a 7 fino a quando la maggior parte della contaminazione è stata rimossa. Non dovrebbero essere necessarie più di due o tre rotazioni complete.
    • Prima di reinserire un perno, esaminarlo per verificare che la filettatura non sia stata danneggiata. Pulire tutti i materiali estranei, il grasso e l'olio dalla filettatura del prigioniero e dal foro filettato, utilizzando un panno o un asciugamano pulito.
    • Sostituire le viti prigioniere usurate o danneggiate con quelle specificate dal produttore. Le viti di fermo in acciaio ordinario non sono trattate termicamente per essere utilizzate come prigionieri.
    • Rivestire leggermente le superfici piane di accoppiamento con grasso siliconico ad alta pressione o inserire una rondella in pellicola polimerica ad alta temperatura (non entrambe) per favorire una buona trasmissione degli ultrasuoni e per evitare che i componenti della pila si "incastrino" tra loro.
    • Serrare correttamente le viti prigioniere e le superfici di accoppiamento, come indicato nella tabella di accompagnamento che mostra i valori di coppia corretti per l'assemblaggio dei componenti dello stack. Perni o giunti allentati causano sovraccarichi o funzionamento intermittente, mentre un serraggio eccessivo provoca una distorsione del materiale che riduce la durata dei componenti.
  • Installare la pila nella saldatrice e testare il funzionamento degli ultrasuoni.

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