El sistema básico del ensamble por ultrasonido consta principalmente de cuatro componentes:
• Generador (fuente de poder).
• Transductor (convertidor).
• Amplificador.
• Sonotrodo (pieza acústica).
Se necesita una prensa para sostener el convertidor-amplificador-sonotrodo (estaca) y un nido para sostener las piezas a unir para completar el sistema de ensamble plástico por ultrasonido.
El generador, Aumenta la energía eléctrica convencional (120Vac, 50hz/60hz) a energía eléctrica a una frecuencia a la cual el sistema está diseñado a operar. Aunque diferentes frecuencias de operación son usadas en todo el mundo, las frecuencias más comunes usadas en la producción de manufactura son de 15000, 20000hz, 30000 o 40000hz.
La energía eléctrica de alta frecuencia producida por el generador, es enviada a través de un convertidor, el cual cambia la energía eléctrica a movimiento mecánico vertical de baja amplitud, o vibraciones. Estas vibraciones son transmitidas al amplificador, el cual es usado para incrementar o disminuir la amplitud de las vibraciones.
La cantidad de amplitud requerida depende del material, tipo de aplicación y el trabajo que se necesita hacer. A veces es necesario cambiar la amplitud de la vibración que va al sonotrodo, para que el resultado sea apropiado en una aplicación especifica. El amplificador incrementa o decrementa la amplitud para hacer esto posible. La cantidad de incremento en la amplitud, es expresada como la razón conocida como ganancia.
Para esto, un amplificador de 2 a 1 unido al convertidor, duplica la amplitud de la vibración en su salida. Un amplificador de 3:1 triplica la vibración. Un amplificador de 0.5:1 decrementa la amplitud de las vibraciones a la mitad.
Después las vibraciones son transmitidas al sonotrodo de una forma y tamaño apropiado para entregar mejor las vibraciones a la pieza. Dependiendo de su forma, el sonotrodo puede incrementar la amplitud de las vibraciones.
En resumen, el generador provee la energía eléctrica de alta frecuencia al convertidor, el cual la transforma a vibraciones de alta frecuencia. El amplificador altera la amplitud de las vibraciones entre el convertidor y el sonotrodo para una aplicación específica. El sonotrodo es diseñado para aplicar las vibraciones a la parte a ensamblar. La figura 2 muestra la función de cada uno de los componentes básicos y como la energía es creada e incrementada.
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