15, 20, 30 và 40 kHz: chọn tần số làm việc cho máy hàn siêu âm

Tần số là một trong những thông số đầu tiên bạn gặp khi chọn máy. Số lớn hơn có nghĩa là hiện đại hơn không? Không. Tần số là sự phân công công việc, không phải thứ hạng.

Tần số quyết định điều gì

Biên độ. Với cùng một mức năng lượng, tần số càng cao thì độ dịch chuyển trong mỗi chu kỳ càng nhỏ. Biên độ ở 40 kHz thường chỉ bằng khoảng một nửa so với 20 kHz, và biên độ nhỏ hơn nghĩa là tác động cơ học lên chi tiết nhẹ nhàng hơn.

Công suất khả dụng và diện tích hàn. Tần số thấp cho phép làm đầu hàn (horn) lớn hơn, dẫn động được diện tích lớn hơn với công suất cao hơn. Đây là quan hệ hình học — chiều dài đầu hàn gắn với nửa bước sóng, nên tần số càng cao thì đầu hàn càng phải ngắn và nhỏ.

Khoảng cách truyền năng lượng. Tần số thấp suy giảm ít hơn trong nhựa, nên hàn trường xa (far field) — đầu hàn tiếp xúc ở vị trí cách xa mối hàn — dễ thực hiện hơn.

Vị trí của từng dải tần

15 kHz — dải thấp, chỉ dùng cho nhựa. Có thể làm đầu hàn rất lớn, phù hợp với chi tiết nhựa kích thước lớn, hàn trường xa và các loại nhựa bán tinh thể cần truyền năng lượng mạnh hơn. Không dùng cho hàn kim loại.

20 kHz — dải thông dụng nhất. Bao phủ chi tiết nhựa từ trung bình đến khá lớn, đồng thời là dải chủ lực cho hàn kim loại. Phần lớn dây chuyền sản xuất chạy ở tần số này.

30 / 35 kHz — dải trung gian. Diện tích hàn nhỏ hơn 20 kHz nhưng biên độ nhẹ nhàng hơn, phù hợp với chi tiết chính xác cỡ nhỏ và vừa.

40 kHz — chi tiết nhỏ và chính xác. Biên độ thấp nhất, thân thiện nhất với thành mỏng, chi tiết trong suốt và vỏ có chứa linh kiện điện tử. Đổi lại, giới hạn công suất và diện tích thấp; chi tiết lớn nằm ngoài tầm.

Chọn tần số cho chi tiết nhựa

Bắt đầu từ kích thước: chu vi mối hàn dài hoặc diện tích hàn lớn thì chọn tần số thấp.

Sau đó xét độ nhạy cảm: thành mỏng, chi tiết trong suốt, linh kiện chính xác bên trong, yêu cầu không để lại vết — tất cả đều đẩy về phía tần số cao.

Khi hai yếu tố này mâu thuẫn, hãy xác định yếu tố nào là chính. Chi tiết vừa lớn vừa mỏng là trường hợp khó nhất, và thường được giải quyết bằng đồ gá và đỡ chi tiết chứ không phải bằng tần số.

Kim loại thì khác

Hàn siêu âm kim loại thường dùng 20, 30, 35 và 40 kHz. Tiết diện lớn như thanh cái đồng (busbar) và cực pin (battery tab) nằm ở 20 kHz; bó dây mảnh và mối hàn điểm diện tích nhỏ chuyển lên tần số cao hơn.

Đổi tần số là đổi cả hệ thống

Tần số là thuộc tính của toàn bộ hệ thống âm học. Đổi tần số nghĩa là đổi bộ phát, bộ chuyển đổi (converter), bộ khuếch đại biên độ (booster) và đầu hàn — không phải một thiết lập trên màn hình. Hãy chốt tần số ngay ở khâu chọn máy.

Khi đã rõ kích thước chi tiết điển hình, vật liệu và các vị trí nhạy cảm, việc chọn tần số thường không khó. Tần số khả dụng của từng model có trên trang máy hàn siêu âm; bản vẽ có thể gửi tới 1427498429@qq.com, hoặc gọi +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932.