Die tragbare Ultraschall-Punktschweißausrüstung umfasst ein Durchflussregelventil, einen Wandler, einen Ultraschallgenerator und einen Schweißkopf. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißgeräten ist das Punktschweißgerät tragbarer und für Schweißarbeiten geeignet, die übertragen werden müssen.

Ultraschallgenerator
Der Generator wandelt die elektrische Energie der einphasigen Stromversorgung in die richtige Frequenz und Spannung um, um den Wandler in mechanische Schwingungen umzuwandeln. Die Mikroprozessoreinheit steuert den Schweißzyklus und gibt die kritischen Schweißinformationen über die Benutzerschnittstelle an den Benutzer zurück. Die Benutzerschnittstelle ermöglicht es dem Bediener auch, gewünschte Schweißparameter einzugeben. Die Hauptfunktion des Ultraschallgenerators besteht darin, Leistung von 50-60 Hz (5000 Watt) in eine Hochfrequenz von 20 bis 40 kHz umzuwandeln. Die bei Ultraschallschweißanwendungen weit verbreitete Frequenz beträgt 20 kHz.

Stromregelventil
Das Stromregelventil regelt die Geschwindigkeit, mit der sich der Schweißkopf dem Schweißteil nähert. Einige Gerätehersteller haben elektromagnetische Kraftaufbringungssysteme eingeführt, um herkömmliche Pneumatikzylinder zu ersetzen. Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle der Annäherungsgeschwindigkeit und kann beim Schweißen von kleinen oder Präzisionsteilen nützlich sein.

Wandler

Wandler, auch Wandler genannt, wandeln elektrische Energie von Generatoren in mechanische Schwingungen für den Schweißprozess um. Es besteht aus einer Reihe von piezoelektrischen Keramikplatten, die zwischen zwei Metallblöcken, normalerweise Titan, angeordnet sind. Zwischen jeder Scheibe befindet sich eine dünne Metallplatte, die die Elektroden bildet. Wenn dem Wandler ein elektrisches Sinuswellensignal durch die Elektroden zugeführt wird, dehnt sich die Scheibe aus und zieht sich zusammen, was zu einer axialen Spitze-zu-Spitze-Bewegung von 15 bis 20 µm führt. Schallköpfe sind empfindliche Geräte und sollten beim Schweißen mit Vorsicht behandelt werden. Sobald die Komponente beschädigt ist, funktioniert der Wandler nicht.

Die Amplitude
Der Verstärkungsteil des Horns hat zwei Funktionen, hauptsächlich um die an der Wandlerspitze erzeugten mechanischen Schwingungen zu verstärken und auf den Schweißkopf zu übertragen. Der zweite Zweck besteht darin, eine Stelle zum Anbringen des Stapels an der Schweißpresse bereitzustellen. Wenn der Wandler Ultraschallenergie anwendet, dehnt sich das Horn aus und zieht sich zusammen. Wie andere Elemente im Schweißturm ist das Horn ein Abstimmgerät, daher muss es bei einer bestimmten Frequenz mitschwingen, um Ultraschallenergie vom Wandler zum Schweißkopf zu übertragen. Um erfolgreich zu funktionieren, muss das Horn die halbe Wellenlänge des Ultraschalls in dem Material, aus dem es hergestellt ist, oder ein Vielfaches dieser Länge haben. Normalerweise ist es die halbe Wellenlänge.

Schweißkopf
Der Schweißkopf ist eine Komponente im Schweißpfahl, die dem zu schweißenden Teil Energie zuführt. Das Design des Schweißkopfes ist für erfolgreiches Schweißen sehr wichtig. Der Lötkopf ist auch ein Abstimmgerät, das in den meisten Anwendungen auch eine mechanische Verstärkung bietet. Es besteht in der Regel aus Aluminium oder Titan. Aluminium-Schweißecken werden oft für Kleinserienanwendungen verwendet, da das Material Verschleiß verursachen kann. Einige Schweißecken haben speziell gehärtete Spitzen, um den Verschleiß beim Schweißen zu reduzieren. Wie beim Hornelement muss der Schweißwinkel die Hälfte oder ein Vielfaches der Ultraschallwellenlänge des Materials sein, aus dem es besteht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schweißenden eine ausreichende Amplitude zum Schweißen haben. Die Amplitude liegt in der Regel zwischen 30 und 120μm.