Technology
O ultrassom é produzido no gerador eletrónico, que transforma a tensão de rede em alta tensão e alta frequência (ultrassónica). Os geradores Tironi dispõem de saída de ultrassons para dois tipos de frequência: 20 Khz e 30 Khz.
A tensão elétrica ultrassónica é transmitida através de um cabo de alta frequência blindado, até um conversor de ultrassons de tipo piezoelétrico.
O conversor piezoelétrico transforma a energia elétrica em vibrações mecânicas à frequência aplicada. Estas vibrações são transmitidas ao modificador de amplitude e este, por sua vez, ao sonotrodo.
Gerador
É o primeiro elo da corrente. Existem de diversas frequências e potências; a sua escolha depende principalmente dos requisitos das aplicações.
As frequências reduzidas são utilizadas normalmente em aplicações que requerem sonotrodos grandes e/ou elevada potência.
As frequências altas são utilizadas normalmente em equipamentos manuais de soldadura por pontos, em máquinas especiais, onde os cabeçais costumam estar muito juntos e as distâncias não permitem a colocação de cabeçais de baixa frequência e também em aplicações de rebitagem ou soldaduras pequenas que requerem precisão e pouca potência.
Conversor
O conversor é o dispositivo encarregue de transformar a energia elétrica em energia mecânica.
O conversor baseia o seu funcionamento nas propriedades dos vidros artificiais piezoelétricos formados de chumbo-zirconato-titânio, os quais, sob a aplicação de uma corrente alternada, comprimem-se ou expandem-se periodicamente.
Este tipo de conversor tem, entre outras, duas grandes vantagens: um alto rendimento 90-95% e um dimensionamento reduzido.
Para o seu rendimento pleno, o conversor deve estar construído de forma a responder a uma frequência de ressonância igual ao sinal elétrico recebido.
Modificador de amplitude
Tal como o próprio nome indica, o modificador de amplitude ou “Booster” é encarregue de manter, aumentar ou diminuir a amplitude mecânica que recebe do conversor, atuando de forma semelhante à de mudança de velocidades de um automóvel.
O seu princípio de funcionamento baseia-se na relação de massas entre a parte superior e a parte inferior.
O modificador de amplitude também tem a função de fixação do cabeçal na máquina, sem que este transmita a vibração à estrutura. Para essa função são montadas na zona nodal “ponto zero de vibração” dois elementos tóricos e dois aros de fixação.
Sonotrodo
O sonotrodo é o último elo do sistema ultrassónico. Tem como função transmitir as vibrações mecânicas geradas no conversor - devidamente ajustadas em amplitude através do modificador de amplitude - à peça a processar.
Dada a grande variedade de aplicações (soldadura, rebitagem, inserção, corte com troquel, corte têxtil, corte alimentar, etc.), existe uma grande diversidade de sonotrodos com formas e materiais diferentes, concebidos para as particularidades das peças e aplicações.
Os sonotrodos devem ser concebidos para a frequência de ressonância correspondente e devem estar construídos com materiais adequados (titânio, alumínio, aço).
