FAQ: ¿Puede darme algunos consejos sobre los cambios en las dimensiones del sonotrodo y el booster para sintonizarlos? Sr. F.D.
La frecuencia aumentará si reduce la longitud de la pieza y se reducirá si mueve la posición del paso / radio o ensancha las ranuras en los sonotrodos, como se ilustra a continuación. En ambos casos es necesario eliminar material, sin embargo, los cambios de longitud son sencillos de ejecutar y la sensibilidad de la frecuencia es mucho mayor. Para la sintonización de boosters, también se debe verificar la coincidencia de la línea nodal y la región de sujeción.
Para aumentar la frecuencia de sonotrodos, reduzca la longitud. Para reducir, avance el radio.
Por lo general, las sonotrodos nuevos se fabrican con un 3% de exceso de longitud (en consecuencia, con baja frecuencia) y luego se sintonizan mediante un acortamiento cuidadoso y progresivo hasta alcanzar la frecuencia requerida. El porcentaje de exceso puede ser menor para la fabricación en serie. La siguiente tabla muestra la sensibilidad, la longitud y el exceso de frecuencia típicos para las frecuencias estándar. Estos valores son solo de referencia y varían según la geometría, la relación de aspecto y el material.
Sensibilidad, longitud y exceso de frecuencia típicos para sintonizar piezas ultrasónicas de potencia.
| Frecuencia | Sensibilidad de frecuencia típica para cambios de longitud | Longitud típica | Exceso típico
(±3 % de la longitud típica)
| 15 kHz | 90 Hz/mm (≈ 2 Hz/mil) | 170 mm (≈ 6” 3/4) | 5,0 mm (≈ 200 mil)
| 20 kHz | 160 Hz/mm (≈ 4 Hz/mil) | 128 mm (≈ 5”) | 4,0 mm (≈ 160 mil)
| 30 kHz | 360 Hz/mm (≈ 9 Hz/mil) | 85 mm (≈ 3” 3/8) | 2,5 mm (≈ 100 mil)
| 35 kHz | 480 Hz/mm (≈ 12 Hz/mil) | 73 mm (≈ 2” 7/8) | 2,2 mm (≈ 85 mil)
| 40 kHz | 630 Hz/mm (≈ 16 Hz/mil) | 64 mm (≈ 2” 1/2) | 2,0 mm (≈ 80 mil)
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Notas:
- El desgaste y el retrabajo de la superficie reducen la longitud de los sonotrodos provocando un aumento de frecuencia y, a menudo, la coloca fuera del rango de tolerancia. Es posible reducir la frecuencia hasta cierto punto volviendo a sintonizar el sonotrodo ampliando las ranuras y avanzando la posición del paso / radio.
- El cambio de longitud afecta la frecuencia porque la parte ultrasónica resuena en múltiplos de la mitad de la longitud de onda. Cuando se reduce la longitud de la pieza, también se reduce la media longitud de onda aumentando la frecuencia de resonancia. La frecuencia y la longitud son inversamente proporcionales.
- Las variaciones de temperatura afectan la velocidad del sonido en el material y, en consecuencia, su frecuencia.
- Se debe tener cuidado al sintonizar boosters y convertidores debido a la línea nodal. En estos casos, además de garantizar la frecuencia correcta, también es necesario garantizar que la línea nodal y la región de sujeción coincidan.
FAQ: Probé uno de tus consejos para ajustar la frecuencia, pero parece que no funciona. La frecuencia central para mi C+B+H (Convertidor + Booster + Sonotrodo) era 20.20 kHz y Avancé el radio en 1 mm. La frecuencia central aumentó a 20,23 kHz, pero yo esperaba una disminución. ¿Qué sucedió? Sr. F.D.
El procedimiento que describió es correcto, la frecuencia debería haber disminuido, no aumentado, a menos que se hayan producido otros cambios como el pulido de la superficie o se haya aplicado un torque de montaje más alto. Dado que la sensibilidad de la frecuencia a los cambios en las dimensiones laterales es baja (1-10 Hz / mm), una posible explicación sería la superposición del efecto provocado por disminución del grosor con un aumento de frecuencia causado por un área de contacto efectiva más alta. El acoplamiento mejora con el torque de montaje y con el pulido de la superficie, provocando un aumento de frecuencia.
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