FAQ: Vocês vendem algum software para o projeto de sonotrodos? Em caso afirmativo, solicitamos todas as informações disponíveis e os custos, tanto para o software como para os elementos de ajuste e controle dos sonotrodos. Agradecemos antecipadamente por todas as informações que vocês puderem fornecer a esse respeito. Sr. H.P.G.

Projeto de um sonotrodo ultrassônico cilíndrico que pode ser sintonizado com o Analisador TRZ.

Não vendemos software para esta aplicação, mas você pode usar qualquer software capaz de realizar análises dinâmicas (por exemplo, o SolidWorks®) ou equações analíticas para geometrias básicas. Temos experiência em ajudar nossos clientes a replicar sonotrodos e realizar a manutenção preventiva e corretiva (oferecemos essa assistência junto com nossos instrumentos de teste). No entanto, temos experiência limitada no projeto de sonotrodos. Mesmo assim, a seguir estão algumas considerações que podem ser úteis. O projeto de sonotrodos pode ser uma tarefa difícil para peças grandes com perfis tridimensionais.

Para desenvolver um sonotrodo, você deve primeiro estabelecer os requisitos básicos:
1) Geometria;
2) Amplitude de vibração e resistência ao desgaste;
3) Faixa de frequência e tolerância.

O sonotrodo deve fornecer a amplitude necessária com uniformidade e estar livre de modos de vibração laterais acoplados. A geometria do sonotrodo deve ser compatível com as peças a serem soldadas (a geometria também é determinante para o ganho do sonotrodo).

A amplitude de vibração e a resistência ao desgaste devem ser compatíveis com os materiais das peças a serem soldadas. A amplitude da vibração é determinada pelo conversor, ganho do booster e pelo ganho do sonotrodo (relacionado à geometria). Nota: A junta da solda deve ser projetada com concentradores de energia para reduzir a amplitude de vibração necessária para a soldagem.

A frequência e a respectiva tolerância devem ser compatíveis com as especificações do gerador ultrassônico e também dependem da geometria, tamanho e materiais das peças. A tolerância é geralmente em torno de ±0,25 % da frequência nominal (±50 Hz em 20 kHz). O sonotrodo deve ser fabricado um pouco mais longo e, em seguida, cuidadosamente usinado para sintonia na faixa de frequência desejada. Para testar a frequência do sonotrodo, pode-se empregar o Analisador TRZ. O processo de sintonia é quase sempre necessário porque as propriedades elásticas das matérias-primas mudam mesmo dentro da mesma placa ou tarugo, devido a anisotropia da microestrutura.

Abaixo, os links para literaturas relacionadas ao projeto de sonotrodos:
- The design of ultrasonic resonators with wide output cross sections.
- Ultrasonic assembly of thermoplastic moldings and semi-finished products - Recommendations on methods, construction and applications. ZVEI.

Aprenda mais sobre a sintonia de sonotrodos.