طراحی، مدلسازی و ساخت کلگی های التراسونیک برای جوشکاری نقطه ای با استفاده از روش عددی اجزاء محدود

امروزه استفاده از فناوریهای نوین برای فرایندهای جوشکاری، رشد چشمگیری داشته است. یکی از سریعترین و تمیزترین این فناوریها، فناوری التراسونیک توان بالا است. این فناوری با استفاده از خاصیت پیزوالکتریسیته، نوسانات الکتریکی را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل میکند. از این ارتعاشات برای ایجاد اصطکاک بین سطوح تماس قطعات و ایجاد گرمای لازم برای ذوب شدن و جوش خوردن قطعات ترموپلاستیکی، استفاده میشود. در این مقاله به طراحی و شبیه سازی دو مدل کلگی التراسونیک به کمک روش عددی اجزاء محدود پرداخته شده است. هدف از این شبیه سازی ، تعیین ابعاد دقیق اجزای ترنسدیوسر، بوستر و هورن، فرکانس رزونانس طولی کلگی و محل گرهی ارتعاش طولی کلگی ها است. مدلسازی توسط نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS و به صورت سه بعدی کامل انجام شده است. جهت ارزیابی طراحی و شبیه سازی صورت گرفته، هر دو کلگی طراحی شده، ساخته شدند و توسط منبع تغذیه ی التراسونیک ساخته شده توسط تیم نویسندگان که دارای تفکیک پذیری ۰/۱ هرتز است، بررسی شدند و فرکانس رزونانس طولی آنها استخراج شد. نتایج حاکی از دقت خوب روش عددی اجزاء محدود برای طراحی کلگی های التراسونیک توان بالا است.