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2.3.3
L'actionneur
Alimentation électrique DCX S ne fournit pas de fonctions de commande d'actionneur et
n'a pas d'interface avec les signaux d'actionneur.
2.3.4
Module convertisseur / booster / sonotrode
Le convertisseur
L'énergie électrique ultrasonique de l'alimentation électrique est appliquée au convertisseur
(parfois appelé transducteur). Celui-ci transforme les oscillations électriques haute
fréquence en vibrations mécaniques à la même fréquence que les oscillations électriques.
Des éléments céramiques piézoélectriques constituent le cœur du convertisseur. Lorsqu'ils
sont soumis à une tension alternative, ces éléments s'étendent et se contractent, ce qui
résulte en une conversion supérieure à 90 % de l'énergie électrique en énergie mécanique.
Le booster
La réussite du traitement par ultrasons dépend de l'amplitude du mouvement adéquate à
la pointe de la sonotrode. L'amplitude dépend de la forme de la sonotrode qui est
largement déterminée par la taille et la forme des pièces à assembler. Le booster peut
faire office de transformateur mécanique pour augmenter ou diminuer l'amplitude des
vibrations appliquées aux pièces par le biais de la sonotrode.
Le booster est une section d'aluminium ou de titane oscillante à demi-onde. Il se trouve
entre le convertisseur et la sonotrode et fait partie de la pile ultrasonique. Il fournit
également un point de fixation pour le montage rigide de la pile.
Les boosters sont conçus pour résonner sur la même fréquence que le convertisseur avec
lequel ils sont utilisés. Les boosters sont généralement montés sur un point nodal
(vibrations minimales) du mouvement axial. Ceci réduit la perte d'énergie et empêche la
transmission des vibrations vers la structure soutenant la pile.
La sonotrode
La sonotrode est sélectionnée ou conçue pour une application spécifique. Chaque
sonotrode est réglée comme une section demi-onde qui applique la force et les vibrations
nécessaires de manière homogène sur les pièces à souder. Elle transfère les vibrations
ultrasoniques du convertisseur vers la pièce. La sonotrode est montée sur le booster et
fait partie de la pile ultrasonique.
Selon leur profil, les sonotrodes sont étagées, coniques, exponentielles, en forme de barre
ou caténoïde. Le forme de la sonotrode détermine l'amplitude à la pointe de la sonotrode.
Selon l'application, les sonotrodes peuvent être conçues en alliages de titane, en
aluminium ou en acier. Les alliages de titane sont les matériaux les mieux adaptés à la
fabrication des sonotrodes en raison de leur excellente résistance et leur faible usure.
Les sonotrodes en aluminium sont généralement plaquées chrome ou nickel ou revêtues
d'une couche dure pour réduire l'usure. Les sonotrodes en acier sont conçues pour les
faibles amplitudes qui exigent de la dureté comme les applications d'insertion à ultrasons.
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