المنظومة الصوتية: المحوّل والمعزّز والسونوترود

بين الطاقة الكهربائية العالية التردد الخارجة من المولّد والاهتزاز الميكانيكي الواصل إلى القطعة، تقف ثلاثة عناصر موصولة على التوالي. وتُسمى مجتمعةً المنظومة الصوتية.

المحوّل: من كهرباء إلى اهتزاز

يحوي المحوّل أقراصًا من الخزف الكهرضغطي تتمدد وتنكمش تحت جهد عالي التردد، فتنتج اهتزازًا ميكانيكيًا. وهذه هي مرحلة تحويل الطاقة.

والسعة الاهتزازية التي ينتجها المحوّل متواضعة ولا تكفي للحام وحدها. فوظيفته التحويل، والتضخيم يأتي لاحقًا.

المعزّز: التضخيم وموضع الإمساك

يقع المعزّز بين المحوّل والسونوترود ويؤدي وظيفتين.

تضخيم السعة الاهتزازية. فطرفاه مختلفا المقطع، والاهتزاز المنتقل من المقطع الأكبر إلى الأصغر تزداد سعته، وهي نتيجة مباشرة لحفظ الطاقة. والنسبة بينهما هي معامل التضخيم.

موضع للإمساك. فالمنظومة كلها تهتز، ولا يمكن الإمساك إلا عند نقطة إزاحتها صفر، أي العقدة. ومنتصف المعزّز هو تلك العقدة تمامًا، وحلقة التثبيت في رأس الآلة تمسك هناك. ومن دون معزّز لا يجد النظام الصوتي موضع تثبيت مناسبًا.

السونوترود: التضخيم الأخير والتوصيل

يلامس السونوترود القطعة مباشرةً. ويتبع شكله كنتور القطعة مع إسهامه بمعامل تضخيم خاص به.

ويجب أن يلبي تصميم السونوترود ثلاثة متطلبات في آن واحد: أن يطابق القطعة، وأن يرنّ عند تردد التشغيل، وأن يبقي السعة الاهتزازية منتظمة بما فيه الكفاية على سطح العمل. وهذه المتطلبات تقيّد بعضها بعضًا، ولهذا تُصمَّم السونوترودات للمهمة بدل تقريبها من المخزون.

لماذا يجب أن يتطابق التردد

تُقاس العناصر الثلاثة جميعها على نصف طول الموجة، بحيث ترنّ المنظومة عند التردد التشغيلي وتنقل الاهتزاز بكفاءة.

وإذا انزاح تردد رنين أحد العناصر — سونوترود مخروط أطول من اللازم، أو متآكل، أو سونوترود 20 كيلوهرتز رُكّب على آلة 40 كيلوهرتز — تعذّر على المنظومة أن ترنّ كما ينبغي. والأعراض: تحميل زائد على المولّد، أو تعذّر بدء التشغيل، أو ضجيج حادّ غير معتاد.

ولذلك لا يجوز خلط العناصر الثلاثة اعتباطًا. استبدل السونوترود بآخر بالتردد نفسه، وغيّر معامل التضخيم بتغيير المعزّز لا بتشغيل السونوترود.

التضخيم الكلي

التضخيم الإجمالي يساوي تقريبًا حاصل ضرب معامل تضخيم المعزّز في معامل تضخيم السونوترود. ولرفع السعة الاهتزازية، ركّب معزّزًا بمعامل تضخيم أعلى أو أعد تصميم السونوترود؛ الأول سهل، والثاني يعني عدة جديدة.

والتضخيم الأعلى ليس أفضل تلقائيًا. فالسعة المفرطة ترفع الإجهاد في السونوترود وتقصّر عمره وتزيد احتمال الأثر وتلف الجدران الرقيقة. والمناسب يتفوق على الأقصى.

والترددات ومديات التضخيم وأقصى مقاسات السونوترودات لكل آلة مذكورة في صفحات آلة اللحام بالموجات فوق الصوتية. أرسلوا رسومات القطع لتصميم السونوترود إلى 1427498429@qq.com، أو اتصلوا على ‎+86 769 8202 9510 / ‎+86 137 6001 0932.