جوشکاری اولتراسونیک جوشکاری اولتراسونیک روشی متداول و فراگیر در کشورهای پیشرفته و صنعتی برای جوشکاری عمدتاً قطعات پلاستیکی و بعضاً قطعات فلزات بوده و در دسته بندی روشهای جوش کاری زیر مجموعه روش جوشکاری با گرم کردن داخلی مکانیکی میباشد. همچون سایر روشهای جوشکاری مراحل پنجگانه جوشکاری در اینجا نیز وجود دارد: 1)آماده سازی سطح یا Surface Preparation شامل تمیز کاری و براده برداری: وجود آلودگی و لبههای اضافی باعث افت کیفیت جوشکاری خواهد شد. 2) گرم کردن یا Heating: از انرژی امواج فراصوت با فرکانسهای بالا ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای این منظور استفاده میگیرد. 3) فشردن یا Pressing: وقتی دو قطعه کار به قدر کافی گرم شوند باید به یکدیگر فشرده شوند. این فشار با کمک سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاههای جوشکاری تامین میشود. 4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion: تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب با یکدیگر و فشار وارده بر آنها فرصت را برای آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر فراهم میآورد. 5) خنک کردن یا Cooling: انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که در این مرحله پلیمرهای نیمه کریستالی ساختار کریستالی خود را و پلیمرهای آمورف نیز ساختار خاص خود را در قبل از عملیات جوشکاری به دست خواهند آورد. در این مرحله تنشهای پسماند و اعوجاج در قطعه کار محتمل است. در این روش مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریباً همزمان و در کسری از ثانیه صورت میگیرد و قطعه کار بلافاصله سرد میشود. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده میشوند بستگی دارد. از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده میشود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. با طراحی مناسب از این روش میتوان در تولید انبوه استفاده کرد.
تجهیزات[ویرایش]
یک ماشین جوشکاری اولتراسونیک شامل اجزای زیر است: یک منبع تغذیه، یک مبدل فراصوت، یک آمپلی فایر تقویت کننده به نام بوستر، یک وسیله هدایت امواج فراصوت به نام شیپوره (horn) منبع تغذیه فرکانس برق شهر ۵۰-۶۰ هرتز را به ۲۰-۷۰ کیلو هرتز میرساند. این انرژی به مبدل میرود و در مبدل دیسک پیزو الکتریک موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک)با فرکانس بالا تبدیل میشود. اغلب ماشینهای اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلو هرتز کار میکنند و صدایی تولید میکنند که شبیه یک سوت بوده که میتواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت و اذیت کند لذا توجه به میزان دسی بل صدای این دستگاهها بسیار مهم است. امروزه شرکتهای معتبر اروپایی هزینههای بسیار زیادی را صرف تحقیق و توسعه محصولات خود نمودهاند تا علاوه بر افزایش راندمان و کیفیت جوشکاری دستگاههای خود این صداهای مزاحم را در حد بسیار زیادی کاهش دهند. امواج تولید شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا میکند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماً به قطعه کار منتقل میشود. همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد. بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار در منطقه اتصال در اثر اصطکاک زیاد ناشی از جنبش مولکولی سطوح دو قطعه کار این انرژی تبدیل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستیک و به وجود آمدن شرایط جوشکاری میشود. سلام کله
مزایا و محدودیتها[ویرایش]
مزایای این روش عبارتاند از:
- راندمان بالا - تولید بالا با قیمت پایین (با توجه به سرعت زیاد هر سیکل جوشکاری امکان افزایش تولیدات به راحتی مهیاست) - سهولت در اتوماسیون - سرعت جوش بالا - تمیز بودن آن
مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است. موارد استفاده از جوش التراسونیک ترموپلاستیکها: - جوشکاری ساده یک اتصال - جاسازی یک قطعه در قطعهای دیگر همراه با اتصال بین آن دو - جوش نقطهای ورقها و صفحات پلاستیکی - کاشت مغزیهای فلزی در داخل قطعات پلاستیکی - دوخت پارچهها و فیلمهای با پایه پلاستیکی
صنایعی که این نوع جوشکاری در آن کاربرد دارد: - استفاده در صنعت الکتریک و الکترونیک - استفاده در صنعت بسته بندی - استفاده در صنعت اتومبیل سازی - استفاده در صنعت پزشکی و تجهیزات پزشکی - استفاده در صنعت اسباب بازی - صنایع مرتبط دیگر
چکیده
همواره تعیین عمر مفید روغن ها و زمان تعویض آن ها، در انواع موتورها و ماشین های کشاورزی، مورد بحث بوده
است. تعویض به موقع روغن باعث افزایش عمر موتور، سلامت محیط زیست و استفاده بهینه از منابع می شود.
تشخیص زمان مناسب تعویض روغن، برای راننده خودروها و تراکتورها ضروری است. هدف این تحقیق، ساخت
سامانه فراصوتی است که کاهش بیش از حد گرانروی روغن موتور را تشخیص دهد. این سامانه ساخته شده و مورد
ارزیابی قرار گرفته است. سرعت انتشار امواج فراصوت در روغن های مورد آزمایش، از حدود 1127تا 1441m/sبود.
آزمایشات نشان داد گرانروی نوعی روغن و سرعت عبور امواج فراصوتی از آن، رابطه مستقیمی با R2=0/997دارد.
روابطی برای اندازه گیری گرانروی دو نوع روغن مشخص تعیین گردید، که با استفاده از آن ها می توان گرانروی
روغن های کارکرده از این دو نوع را در دمای 20oCتا 100oCبه دست آورد. مشخص شد که فقط 12/5درصد از
روغن های کارکرده گرانرویشان از محدوده استاندارد خارج شده و نیاز به تعویض داشتند. با نصب سامانه فراصوت
بر روی موتور می توان سیستم هوشمندی در تراکتور قرار داد که با از دست رفتن خاصیت گرانروی، راننده را جهت
تعویض روغن آگاه سازد.
جوشکاری اولتراسونیک جوشکاری اولتراسونیک روشی متداول و فراگیر در کشورهای پیشرفته و صنعتی برای جوشکاری عمدتاً قطعات پلاستیکی و بعضاً قطعات فلزات بوده و در دسته بندی روشهای جوش کاری زیر مجموعه روش جوشکاری با گرم کردن داخلی مکانیکی میباشد. همچون سایر روشهای جوشکاری مراحل پنجگانه جوشکاری در اینجا نیز وجود دارد: 1)آماده سازی سطح یا Surface Preparation شامل تمیز کاری و براده برداری: وجود آلودگی و لبههای اضافی باعث افت کیفیت جوشکاری خواهد شد. 2) گرم کردن یا Heating: از انرژی امواج فراصوت با فرکانسهای بالا ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای این منظور استفاده میگیرد. 3) فشردن یا Pressing: وقتی دو قطعه کار به قدر کافی گرم شوند باید به یکدیگر فشرده شوند. این فشار با کمک سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاههای جوشکاری تامین میشود. 4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion: تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب با یکدیگر و فشار وارده بر آنها فرصت را برای آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر فراهم میآورد. 5) خنک کردن یا Cooling: انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که در این مرحله پلیمرهای نیمه کریستالی ساختار کریستالی خود را و پلیمرهای آمورف نیز ساختار خاص خود را در قبل از عملیات جوشکاری به دست خواهند آورد. در این مرحله تنشهای پسماند و اعوجاج در قطعه کار محتمل است. در این روش مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریباً همزمان و در کسری از ثانیه صورت میگیرد و قطعه کار بلافاصله سرد میشود. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده میشوند بستگی دارد. از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده میشود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. با طراحی مناسب از این روش میتوان در تولید انبوه استفاده کرد.
تجهیزات[ویرایش]
یک ماشین جوشکاری اولتراسونیک شامل اجزای زیر است: یک منبع تغذیه، یک مبدل فراصوت، یک آمپلی فایر تقویت کننده به نام بوستر، یک وسیله هدایت امواج فراصوت به نام شیپوره (horn) منبع تغذیه فرکانس برق شهر ۵۰-۶۰ هرتز را به ۲۰-۷۰ کیلو هرتز میرساند. این انرژی به مبدل میرود و در مبدل دیسک پیزو الکتریک موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک)با فرکانس بالا تبدیل میشود. اغلب ماشینهای اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلو هرتز کار میکنند و صدایی تولید میکنند که شبیه یک سوت بوده که میتواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت و اذیت کند لذا توجه به میزان دسی بل صدای این دستگاهها بسیار مهم است. امروزه شرکتهای معتبر اروپایی هزینههای بسیار زیادی را صرف تحقیق و توسعه محصولات خود نمودهاند تا علاوه بر افزایش راندمان و کیفیت جوشکاری دستگاههای خود این صداهای مزاحم را در حد بسیار زیادی کاهش دهند. امواج تولید شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا میکند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماً به قطعه کار منتقل میشود. همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد. بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار در منطقه اتصال در اثر اصطکاک زیاد ناشی از جنبش مولکولی سطوح دو قطعه کار این انرژی تبدیل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستیک و به وجود آمدن شرایط جوشکاری میشود. سلام کله
مزایا و محدودیتها[ویرایش]
مزایای این روش عبارتاند از:
- راندمان بالا - تولید بالا با قیمت پایین (با توجه به سرعت زیاد هر سیکل جوشکاری امکان افزایش تولیدات به راحتی مهیاست) - سهولت در اتوماسیون - سرعت جوش بالا - تمیز بودن آن
مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است. موارد استفاده از جوش التراسونیک ترموپلاستیکها: - جوشکاری ساده یک اتصال - جاسازی یک قطعه در قطعهای دیگر همراه با اتصال بین آن دو - جوش نقطهای ورقها و صفحات پلاستیکی - کاشت مغزیهای فلزی در داخل قطعات پلاستیکی - دوخت پارچهها و فیلمهای با پایه پلاستیکی
صنایعی که این نوع جوشکاری در آن کاربرد دارد: - استفاده در صنعت الکتریک و الکترونیک - استفاده در صنعت بسته بندی - استفاده در صنعت اتومبیل سازی - استفاده در صنعت پزشکی و تجهیزات پزشکی - استفاده در صنعت اسباب بازی - صنایع مرتبط دیگر