Aplicaciones de SonicSniffer®

La aplicación principal de SonicSniffer® es realizar una inspección de rutina del equipo de ultrasonidos de potencia para la detección temprana de los cambios de frecuencia, lo que indica la necesidad de mantenimiento preventivo. Los cambios de frecuencia alertan a los usuarios de que algo no está bien, posiblemente evitando la falla del equipo y ahorrando gastos con los nuevos conversores, amplificadores, sonotrodos, sonotrodos, cuchillas y puntas.

Los cambios de frecuencia se deben a muchas causas, como el deterioro de la junta, el desgaste de la sonotrodo, las grietas y la falla del conversor. El deterioro articular es el problema más común porque es inevitable. Con el tiempo, disminuye la frecuencia de la conjunto acústico, el factor de calidad mecánica y la eficiencia general debido a la reducción del área de contacto efectiva y al aumento de la fricción de las interfaces. La baja eficiencia conduce al calentamiento, lo que acelera las superficies de contacto y la fatiga de los componentes ultrasónicos en un círculo vicioso, lo que finalmente lleva a una falla catastrófica. Al ocuparse de las juntas de la conjunto acústico, los usuarios pueden evitar desencadenar muchos otros problemas.

SonicSniffer® también se utiliza para probar la frecuencia de equipos y componentes médicos ultrasónicos, como puntas de escaladores ultrasónicos y cuchillas de escalpelos ultrasónicos.

Control de conjunto acústico y mantenimiento preventivo.

Paso 1 - Prueba de frecuencia
El paso 1 implica leer la frecuencia de la conjunto acústico mientras el equipo está funcionando. Para hacer eso, lleve el SonicSniffer® cerca de la carga de operación de la sonotrodo ultrasónica, el sonotrodo o la punta ultrasónica para leer la frecuencia. Si el generador de energía es analógico, asegúrese de que esté bien sintonizado antes de realizar la lectura de frecuencia.

Lectura de prensa ultrasónica con baja frecuencia.
SonicSniffer® lee la frecuencia de una prensa de soldadura ultrasónica de 20 kHz; el resultado de 19.930 kHz es demasiado bajo (-70 Hz), lo que indica la necesidad de mantenimiento preventivo.

Para las máquinas de soldadura ultrasónica de alto grado, las desviaciones superiores al 0,25% con respecto a la línea de base de operación indican la necesidad de mantenimiento preventivo. Para el equipo en general, la evaluación puede basarse en el conocimiento previo de la frecuencia de operación.

Rango de frecuencia típico de las máquinas de soldadura por ultrasonidos.
NominalMínimoMáximo
20 kHz19.950 kHz20.050 kHz
40 kHz39.900 kHz40.100 kHz

Recomendamos lecturas diarias de frecuencia (la prevención es la mejor manera de evitar más problemas y gastos innecesarios).

Paso 2 - Inspección visual de superficies
Una vez que se detecte un cambio de frecuencia mayor que 0.25% (o mayor que la tolerancia especificada por el fabricante), desmonte las juntas acústicas de la conjunto acústico y retire los pernos roscados usando las herramientas adecuadas, evitando cuidadosamente los rasguños. Antes de la inspección visual, limpie las superficies de contacto con toallas de papel humedecidas con solvente de limpieza y limpie los espárragos con brocha o con ultrasonidos.

Conjunto acústico desmontado
Conjunto acústico de ultrasonidos desmontada con los pernos de rosca retirados.

Inspeccione las superficies de contacto para detectar desgaste, áreas circulares de desgaste, depósitos duros, corrosión y óxido. En caso de cualquier problema, proceda al reacondicionamiento (Paso 3). Inspeccione los pernos roscados en busca de desgaste, grietas, daños y desgaste. Si es necesario reemplazarlo, observe las especificaciones del fabricante (no reemplace los pernos de titanio por los de acero o viceversa). Es habitual encontrar pernos rajados cuando el par de apriete no se controla adecuadamente.

Superficies dañadas de conjuntos acústicos
Ejemplos de boosters, sonotrodos y conversores con superficies de acoplamiento en mal estado debido a la oxidación, el desgaste y la corrosión.

Las superficies de acoplamiento y los pernos dañados disminuyen la frecuencia de aconjunto acústicomiento, el factor de calidad mecánica y la eficiencia general debido a la reducción del área de contacto efectiva y al aumento de la fricción entre las interfaces. La baja eficiencia conduce al calentamiento, lo que acelera el desgaste de las superficies y la fatiga de los componentes ultrasónicos en un círculo vicioso, lo que finalmente lleva a una falla catastrófica.

Paso 3 - Reacondicionamiento de superficies
El reacondicionamiento de las superficies consiste en restaurar sus acabados y planitud. Para realizar este trabajo, necesita una lija de carburo de silicio con grano # 280, # 400 y # 600 y una placa de superficie de granito (12 "x 18" x 3 "es suficiente y más económica que un nuevo componente ultrasónico). Un espejo es una alternativa aceptable en ausencia de una placa de superficie de granito. Si la superficie de contacto del componente está muy dañada, comience con el papel de lija # 280; de lo contrario, comience con el # 400.

Reacondicionamiento de la superficie Rotacion de reacondicionamiento de la superficie
Reacondicionamiento de la superficie de acoplamiento de la sonotrodo ultrasónica mediante lijado cuidadoso.

Pegue una hoja limpia en la placa de superficie de granito y frote con cuidado el componente en una dirección, teniendo mucho cuidado para evitar que la pieza se incline durante esta operación. Realiza los trazos intercalando rotaciones de 120 °. Aplique una presión limitada, solo lo suficiente para evitar la inclinación. Antes de pasar al siguiente papel de lija, repita este proceso hasta que se recupere la superficie. Al cambiar los papeles pintados, limpie las superficies y las piezas para evitar la contaminación con granos gruesos del papel de lija anterior. Nota importante: el lijado acortará la pieza y aumentará la frecuencia en unos pocos Hertz, así que retire la menor cantidad de material posible.

  • Ejemplo de superficie de acoplamiento de la sonotrodo antes y después del reacondicionamiento.

  • 1
  • 2
  • 3

Después de recuperar las superficies, límpielas con un limpiador ultrasónico o con toallas de papel humedecidas con solvente de limpieza (la mejor opción es la limpieza ultrasónica). La limpieza ultrasónica es efectiva porque también limpia los orificios de los postes y elimina cualquier residuo de arenilla. Si utiliza limpieza por ultrasonidos en los conversores, asegúrese de mantener la región cerámica seca, así como la región de las juntas tóricas en los boosters. Una vez que los componentes de la conjunto acústico estén limpios y secos, inspecciónelos para ver si están planos y paralelos Debe ser igual o mejor que 0.025 mm (.001 ”).

Es posible que no se puedan reacondicionar algunas superficies de componentes ultrasónicos, como la parte frontal de los impulsores de 15 kHz en forma de cono y los conversores de alta frecuencia, ya que durante el lijado generalmente se inclinan y eso resulta en la coronación. Si ese es el caso, no haga nada, porque una superficie coronada es peor que una pobre.

Paso 4 - Reensamblaje de la conjunto acústico
En primer lugar, proteja las superficies de contacto para reducir la tasa de degradación de las juntas. A falta de especificaciones del fabricante, cubra las superficies de contacto con una película muy delgada de grasa a base de molibdeno a alta temperatura o grasa a base de silicona a alta presión. Esta película delgada maximiza el acoplamiento compensando la rugosidad de la superficie y evitando los componentes de soldadura en frío. Nota importante: nunca aplique grasa o lubricante en las roscas de los espárragos, deben estar absolutamente limpios y secos, así como las roscas de los componentes de la conjunto acústico.

Reinsertando el perno con control de par.
Reinsertando el perno con control de par.

Depues, vuelva a insertar los pernos según las instrucciones del fabricante (reemplácelos si están dañados). En el caso de que falten especificaciones, no aplique apriete por encima de 2 Nm (≈ 0,2 kgfm).

Montaje de conjunto acústico con control de torque
Apretar el booster en la sonotrodo con control de torque.

En tercer lugar, junte las piezas de la conjunto acústico acústica (conversor + booster, luego conversor de booster + sonotrodo) utilizando las herramientas adecuadas para evitar arañazos y aplique una llave de torsión según las instrucciones del fabricante. En el caso de que falten especificaciones, considere las sugerencias en la tabla a continuación.
Nota importante: No sujete el booster por sus anillos de montaje o el conversor por su alojamiento.

Torsión recomendada para el montaje de la conjunto acústico ultrasónica.
Frecuencia de conjunto acústicoPar de torsión
15 kHz40 Nm (≈ 4 kgfm)
20 kHz35 Nm (≈ 3.5 kgfm)
30 kHz25 Nm (≈ 2.5 kgfm)
40 kHz20 Nm (≈ 2.0 kgfm)

Finalmente, vuelva a instalar la conjunto acústico de ultrasonidos en la máquina de soldadura y pruebe su frecuencia con el SonicSniffer®.El cambio de frecuencia debe ser reducido; de lo contrario puede haber un componente fallido. Si el cambio de frecuencia persiste, pruebe la conjunto acústico para identificar qué elemento no está funcionando correctamente..

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