Sistem Akustik: Konverter, Booster, dan Horn

Di antara energi listrik berfrekuensi tinggi yang keluar dari generator dan getaran mekanis yang sampai ke komponen, berdiri tiga bagian yang tersusun seri. Bersama-sama ketiganya disebut sistem akustik.

Konverter: listrik menjadi getaran

Konverter berisi cakram keramik piezoelektrik yang memuai dan menyusut saat diberi tegangan berfrekuensi tinggi, menghasilkan getaran mekanis. Inilah tahap pengubahan energi.

Amplitudo yang dihasilkan konverter kecil dan belum cukup untuk mengelas sendiri. Tugasnya adalah mengubah; penguatan datang kemudian.

Booster: penguatan dan tempat mencekam

Booster berada di antara konverter dan horn dan mengemban dua tugas.

Penguatan amplitudo. Kedua ujungnya berbeda luas penampang, dan getaran yang berpindah dari penampang besar ke penampang kecil bertambah amplitudonya — akibat langsung dari kekekalan energi. Perbandingannya disebut penguatan.

Tempat mencekam. Seluruh sistem itu bergetar, dan hanya titik dengan perpindahan nol — simpul getaran — yang boleh dicekam. Bagian tengah booster tepat merupakan simpul semacam itu, dan cincin dudukan pada kepala mesin mencekam di situ. Tanpa booster, sistem akustiknya tidak punya titik cekam yang sesuai.

Horn: penguatan akhir dan penyaluran

Horn bersentuhan langsung dengan komponen. Bentuknya mengikuti kontur komponen sambil tetap menyumbang penguatan sendiri.

Sebuah rancangan horn harus memenuhi tiga syarat sekaligus: cocok dengan komponennya, beresonansi pada frekuensi kerjanya, dan menjaga amplitudo cukup seragam di seluruh bidang kerjanya. Ketiganya saling membatasi, dan itulah sebabnya horn dirancang untuk pekerjaannya, bukan dikira-kira dari stok yang ada.

Mengapa frekuensinya harus cocok

Ketiga bagian itu berdimensi setengah panjang gelombang, sehingga saat disusun seri sistemnya beresonansi pada frekuensi kerja dan menyalurkan getaran secara efisien.

Bila frekuensi resonansi salah satu bagian bergeser — horn dibubut terlalu panjang, aus, atau horn 20 kHz dipasang pada mesin 40 kHz — sistemnya tidak dapat beresonansi dengan benar. Gejalanya berupa generator yang kelebihan beban, gagal menyala, atau bunyi melengking yang tidak wajar.

Karena itu ketiga bagian tidak boleh dicampur sembarangan. Ganti horn dengan horn berfrekuensi sama, dan ubah penguatan dengan mengganti booster, bukan dengan membubut horn.

Penguatan total

Penguatan keseluruhan kira-kira sama dengan hasil kali penguatan booster dan penguatan horn. Untuk menaikkan amplitudo, pasang booster berpenguatan lebih tinggi atau rancang ulang horn-nya — yang pertama mudah, yang kedua berarti perkakas baru.

Penguatan lebih tinggi tidak otomatis lebih baik. Amplitudo berlebih menaikkan tegangan di dalam horn, memperpendek umurnya, dan membuat bekas di permukaan serta kerusakan dinding tipis lebih mungkin terjadi. Yang sesuai mengalahkan yang maksimum.

Frekuensi, rentang penguatan, dan ukuran horn maksimum tiap mesin ada di halaman mesin las ultrasonik. Kirim gambar komponen untuk perancangan horn ke 1427498429@qq.com, atau hubungi +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932.