ריכזנו עבורכם את 7 הדרכים בהן טכנולוגיית הריתוך האולטראסוני עשוייה לעזור לכם לשפר ולייעל תהליכי ייצור – תוך שמירה על דיוק, איכות וטווח זמנים קצר
טכנולוגיית הריתוך האולטראסוני
ריתוך אולטראסוני מהווה טכנולוגיה באמצעותה ניתן לחבר בין חלקי פלסטיק או מתכת, על ידי ויברציה בתדר גבוה. טכנולוגיה זו רווחת בעיקר בתעשיות הכבדות: רכבים, תעופה, רפואה, אלקטרוניקה ועוד.
7 הדרכים בהן ריתוך אולטראסוני משפר ומייעל את תהליכי הייצור
1. תהליך מהיר וזמני מחזור קצרים
ריתוך אולטראסוני הוא תהליך מהיר מאוד של חיבור בין שני חלקים, המתבצע תוך מספר שניות בודדות, כאשר מהירות הריתוך תלויה בכמה גורמים: גודל ואיכות החלקים, סוג ציוד הריתוך, מורכבות תהליך ההרכבה ומורכבות ההשמה במכונת הריתוך. בכל המקרים, מדובר בתהליך מהיר מאוד המאפשר חיבור חלקי פלסטיק בזמני מחזור של 0.5-2 שניות לזמן הריתוך נטו. ברוב המכריע של המוצרים, תהליך הריתוך עצמו לוקח זמן קצר משמעותית מתהליך ההרכבה וההשמה במכונת הריתוך. לדוגמא:
בתעשיית הרכב משתמשים בריתוך אולטראסוני על מנת לחבר פריטים כגון לוח מכוונים, פאנלים ואלמנטים עיצוביים במידות יחסית גדולות בהם זמן הריתוך יכול לארוך 2-3 שניות לעומת תעשיית האלקטרוניקה או הרפואה, שם הדרישה היא למוצרים בעלי מידות קטנות, אותם ניתן לרתך בזמן קצר יותר של עד 0.5 שניה.
תמונה 1: תהליך הריתוך
2. חוזק הריתוך ועמידות החיבור לתנאי הסביבה
ריתוך אולטראסוני מאפשר חיבור חזק במידה רבה בין הרכיבים, כך שניתן להגדיר כלל אצבע שחוזק החיבור מגיע לכ-70% מחוזק חומר הגלם עצמו.
בתהליך הריתוך, שילוב של לחץ עם הרעדה מייצר חיכוך בין שני החלקים המיועדים להתחבר, מה שמייצר חום רב. הלחץ על החומר המותך מייצר ערבוב ברמה המולקולרית והחלקים מתערבבים ומשתלבים יחד לכדי חומר אחד והומוגני יחסית.
בנוסף לכלל האצבע של החוזק, ניתן להגדיר את עמידות החיבור לתנאי הסביבה כמו טמפרטורה, נגיפה, ויברציה ועומסים שונים. מכיוון שתהליך הריתוך עצמו אינו מערב חומרים נוספים כגון דבקים או ברגים, איכות הריתוך נשמרת לאורך זמן בהתאם לסוג הפלסטיק הנבחר למוצר.
3. עלות מצומצמת
עלויות של דבקים, ברגים או אטמים יכולים להוות חלק משמעותי מתמחור המוצר. בנוסף, זמן החיבור יכול להיות ארוך משמעותית. מכיוון שתהליך הריתוך האולטראסוני אינו דורש חומרים נוספים מסוג זה, אין כל צורך בהשקעה נוספת מלבד עלויות הקמת התהליך וזמן העבודה בפועל.
4. בקרת איכות
כיום, תהליך הריתוך האולטראסוני שנעשה עם הציוד המתאים, הינו תהליך דיגיטלי לחלוטין, המאפשר לבצע בקרת איכות אונליין כחלק מתהליך החיבור כולו. תהליך הריתוך מצויד בחיישנים רבים כגון גובה האמפליטודה, מיקום, הספק, אנרגיה וזמן המנתרים בזמן אמת את מדדי התהליך. בהתאם להגדרות התהליך, ניתם גם לפסול או להזהיר מפני חריגות. באופן זה, ניתן להבין בוודאות יחסית גבוהה האם המוצר אותו חיברנו אכן עומד במפרט הדרישות או שמא צריך לבדוק אותו טרם מסירתו ללקוח.
תמונה 2: HIQ DIALOG welding system by Herrmann Ultraschall
5. אוטומציה
בעוד שתהליכים ידניים דורשים כוח עבודה רב, מוגבלים בכמות המחזורים שניתן לבצע בזמן נתון ועלולים לכלול טעויות של הגורם האנושי, מכונות הריתוך האולטראסוני גם אינן דורשות כוח עבודה רב, גם מקצרות במחזורים וגם – יודעות להתגבר על טעויות או להימנע מהן. ציוד הריתוך מאפשר אינטגרציה פשוטה ונוחה במכונת ההרכבה, ולכן נפוץ מאוד במכונות להרכבת מוצרים.
תמונה 3: מערכת לאינטגרציה במכונת הרכבה
תמונה 4: מערכת לעבודה ידנית
6. סביבת עבודה נקייה
תהליך הריתוך האולטראסוני אינו מלווה ביצירת אדים, עשן או גורמים מזהמים אחרים. זאת משום שהוא אינו דורש אנרגיה גבוהה, כשם שהויברציה עצמה לא צורכת אנרגיה רבה או חימום של הכלים, אלא להפך – ציוד הריתוך אינו מתחמם כלל בתהליך תקין. יחד עם זאת, ריתוך אולטראסוני כן עלול לייצר רעש המצריך עבודה עם אוזניות או בניית משתיקי קול ייעודיים. בנוסף, מכיוון שהתהליך מייצר ויברציה ורעידות בפלסטיק, עלולים להיווצר חלקיקים מהם ניתן להימנע על ידי תכנון או שימוש בטכנולוגיות ריתוך אחרות כגון ריתוך לייזר, שאינו מייצר ויברציה בפלסטיק.
7. הדירות מירבית
הדרישה הגבוהה ביותר מתהליך כלשהו במפעל היא – הדירות. מכיוון שתהליך הריתוך האולטראסוני הוא אוטומטי ודיגיטלי לחלוטין, השונות באיכות הריתוך בין המוצרים נוחה מאוד ואינה מושפעת מאיכות העבודה או כוח האדם המפעיל את המכונה.
הרתכת מבצעת בקרת איכות ותיקון תוך כדי התהליך בין המוצרים השונים ומנתרת מוצרים חריגים, כך שניתן לצפות שכל תהליך יהיה דומה עד כמה שאפשר לתהליך שקדם לו.
תהליכי ריתוך באופן כללי ותהליך הריתוך האולטראסוני בפרט, יכולים לשפר משמעותית את תהליכי ההרכבה במפעל על ידי שיפור זמני המחזור, חוזק החיבור, עלויות מצומצמות, מעבר לאוטומציה, בקרת איכות, סביבת עבודה נקייה והדירות מירבית.
חשוב לזכור – כמו כל תהליך, חשוב להתאים את המוצר לטכנולוגיה המיועדת. כמו כן, מומלץ להתייעץ עם מומחה בתחום בטרם תחילת התהליך, על מנת להגדיר את הדרישות ולאשר כי הטכנולוגיה אכן מתאימה למוצר ולצורכי המפעל.
SU-PAD מייצגת את חברת Herrmann Ultraschall בישראל
חברת SU-PAD מעניקה ללקוחותיה שירות מלא: החל משלבי התכנון, הבנת הדרישות והצרכים, דרך הרכישה וההטמעה וכלה במתן שירות מכל הלב 24/7 לכל דרישה, בקשה או שדרוג. לפרטים נוספים ניתן לפנות לאיתי שבתאי: itai@su-pad.com
קטלוג מחלקת ריתוך אולטראסוני ולייזר
