FAQ: Más de uno de mis sonotrodos presenta un problema de ruido alto durante su operación y no poseen una vibración fuerte lo suficiente para realizar la soldadura, apenas una vibración débil. Hemos notando que no existen grietas ni roturas en los cristales piezoeléctricos, entonces, ¿cuál es la solución a este problema? Sr. T.M.A.
El ruido en el sonotrodo es indicativo de agrietamiento, que se puede confirmar con el Analizador TRZ®
Ruidos y bajo desempeño son síntomas típicos de una pieza agrietada, generalmente en el sonotrodo. También puede ser, aunque con menos frecuencia, en el booster o en la masa delantera del convertidor, así como uno de los tornillos o en el perno del convertidor.
No es posible restaurar una pieza agrietada, en ese caso ella debe ser reemplazada inmediatamente para evitar dañar otras piezas o al generador. Se puede utilizar el Analizador TRZ® para identificar cual es el elemento del conjunto acústico que está con problemas.
El ruido es generado por la fricción entre las superficies de la grieta durante la vibración a alta potencia. Esta fricción convierte la vibración en ruido y calor, lo que reduce la amplitud y hace que aumente la temperatura de la pieza. Además, la fisura disminuye la frecuencia colocándola fuera de los límites de tolerancia. Al probar una pieza agrietada con el Analizador TRZ®, esta presentará baja frecuencia y un factor de calidad mecánico bajo (Qm).
Es posible confirmar la presencia de grietas e identificar su ubicación mediante la inspección por líquido penetrante. El procedimiento es simple y solo necesita un par de latas de aerosoles (penetrante y revelador). La figura anterior muestra un sonotrodo defectuoso con la grieta resaltada mediante la inspección por líquido penetrante.
Notas:
La aparición de grietas es una consecuencia de la fatiga del material y la temperatura elevada acelera el proceso de fatiga, por lo que es fundamental mantener las piezas ultrasónicas funcionando lo más cerca posible de la temperatura ambiente. Como regla general, si no puede sostener la pieza porque está demasiado caliente (temperatura superior a 50 °C / 122 °F), pronto se producirá una grieta por fatiga. Caso pretenda utilizar un termómetro infrarrojo, recuerde pegar una cinta aislante negra sobre la pieza ultrasónica o de ajustar la emisividad del termómetro al material bajo prueba (las superficies metálicas brillantes tienen baja emisividad).
- Cuando un nuevo sonotrodo se agrieta repetidamente cerca del mismo punto y la temperatura de funcionamiento es la correcta, la causa de la falla puede estar en la concentración de tensión. La figura anterior es un ejemplo típico. Para resolver este problema, es necesario mejorar la distribución de la tensión ajustando la geometría mediante análisis de elementos finitos (el método de prueba-error también funciona, pero puede salir más caro).
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