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ATCP Engenharia Fí · PDF fileVeja na última página informações sobre como utilizar estes resultados. ... detecção de ressonâncias espúrias que indicam a presença de trincas

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Text of ATCP Engenharia Fí · PDF fileVeja na última página...

TRZAnalisador de Transdutores e Sonotrodos

Tecnologia de topo com excelente relao custo x benefcio.

Alto retorno com a reduo dos custos de fabricao e manuteno.

O Analisador TRZ a chave para a fabricao, o controle de qualidade e

a manuteno eficiente de transdutores, conversores, transformadores

acsticos, sonotrodos e conjuntos acsticos ultrassnicos de potncia.

Funcionamento

Ao toque de um boto, o Analisador TRZ determina as frequncias e

as respectivas impedncias de funcionamento do elemento em teste.

Veja na ltima pgina informaes sobre como utilizar estes resultados.

Software TRZ

O Analisador TRZ inclui o Software TRZ que facilita o processo

de sintonia, calcula o fator de qualidade mecnico e determina

o circuito equivalente, alm de aplicar critrios de aceite, gerar

relatrio, salvar e recuperar resultados.

Resultado do teste de um conjunto acstico de 20 kHz.

Software TRZ comparando curvas de sonotrodos.

Para o teste e a sintonia de transdutores, conversores,sonotrodos e conjuntos acsticos ultrassnicos de potncia.

ATCP Engenharia [email protected] / +55-16-3289-9481

www.atcp.com.br

O TRZ proporciona:

V3 PT (Jan2016)

Co

L R C

A calibrao e o teste funcional do Analisador TRZ pode

ser realizada com facilidade empregando o TRZ

Calibration Kit. Este acessrio particularmente

interessante para aplicaes crticas, por exemplo,

para o controle de qualidade de equipamentos

mdicos. O TRZ Calibration Kit composto por

um resistor de preciso de 10 k e um ressonador

padro de 100 kHz.

Faixa de frequncia: De 1 a 200 kHz com resoluo de 1 Hz

Incerteza da frequncia: 0,05 % em 25 C

Faixa de impedncia: De 0,1 a 999,9 k

Incerteza da impedncia: 3 % em 25 C / 20 kHz e na faixa de 0,1 a 10 k

Memria: 01 (ltima medio)

Dimenses e peso: 26 x 25 x 10 cm / 3,8 kg

Especificaes tcnicas do Analisador TRZ:

Teste cermicas piezo para a deteco de trincas

Com o acessrio PiezoHolder possvel testar

cermicas piezoeltricas para a deteco de trincas

internas, e com isso, realizar o controle de qualidade

das cermicas novas e reutilizar cermicas usadas

com segurana.

Medies mostrando o padro de uma cermica ntegra (grfico esquerda) e de outra com trinca interna (grfico direita). A Presena de trincas causa ressonncias esprias facil-

mente identificveis.

Calcule o circuito equivalente e o fator de qualidade

O Software TRZ capaz de calcular o circuito equivalente de Butterworth-

Van Dyke (BVD) do dispositivo em teste, e a partir deste circuito equivalente,

o fator de qualidade Q.

TRZ Calibration Kit

Trinca

Configuraes srie e paralelo do circuito equivalente de Butterworth-Van Dyke (BVD) calculvel com o Software TRZ.

Acompanhe a sintonia com grficos

L

Co C

R

PiezoHolder

O Software TRZ permite acompanhar passo-a-passo a variao da

frequncia e dos demais parmetros de sonotrodos e transdutores em

funo do avano do processo de sintonia, do tempo e da temperatura.

1

2

31 2 3 4 5

4 5

Conjuntos acsticos so dispositivos que convertem energia eltrica em vibrao. Para compreender o seu funcionamento, pode-se estabelecer uma analogia ente um conjunto acstico de solda por ultrassom e o siste-ma mecnico de um automvel [1].

O transdutor realiza a converso de energia (motor), o transformador acstico ajusta a proporo entre a froa e a velocidade (caixa de cmbio), e finalmente o sonotrodo direciona e aplica esta energia para realizar o trabalho desejado (rodas).

No automvel, todas as partes do sistema mecnico devem estar bem casa-das para a transmisso eficiente de energia. O mesmo ocorre nos sistemas ul-trassnicos, mas neste caso o casamento depende da frequncia e do acopla-mento adequado entre as partes.

Tecnologia ultrassnica de potncia

Modos de operao1

2 3 4

5 6

Sintonia de sonotrodos Teste de transdutores Teste de conjuntos acsticos

Teste de cermicas piezo Manuteno preventiva

Transdutor Motor

Caixade cmbio

Transformador acstico

SonotrodoRodas

AutomvelConjunto acstico

Operam na ressonncia:- Transdutores para cavitao- Equipamentos para sonoqumica- Equipamentos de limpeza

Operam na antiressonncia:- Mquinas de solda por ultrassom- Dental scalers- Bisturis ultrassnicos- Polidores de fieiras

Frequncia (kHz)

Imp

edn

cia

(Oh

ms)

Os transdutores e os conjuntos acsticos tm duas frequncias de operao, que so facilmente identificveis na curva do mdulo da impedncia versus frequncia.

O mximo corresponde frequncia de anti- ressonncia, onde ocorre a amplitude mxima de vibrao e opera a maioria das mquinas de solda por ultrassom.

O mnimo corresponde frequncia de ressonncia, onde ocorre a fora mxima de vibrao e operam os equipamentos de limpeza por ultrassom.

Todo sonotrodo deve estar sintonizado para que funcione corretamente, no aquea e tenha vida til longa. A tolerncia ideal para a sintonia de 0,25 % (por exemplo, 20.000 50 Hz).

Para aumentar a frequncia:

- Reduza o comprimento.

Para abaixar a frequncia:

- Recue a posio do escalonamento,

Centro de gravidade

- Sulque no centro de gravidade,

- Alargue os rasgos.

Para a realizao da sintonia, o Analisador TRZ deve ser empregado em conjunto com o Software TRZ e de forma intercalada com a usinagem.

Para que um transdutor ou conversor funcione adequadamente, sua frequncia e impedncia devem estar dentro de faixas de aceite especificadas pelo fabricante.

Os fatores determinantes para a frequncia e a impedncia so a preciso dimensional e de montagem, o aperto aplicado, o estado das cermicas e a sintonia.

As cermicas piezoelctricas constituem o ncleo dos transdutores e conversores ultrassnicos e devem ser testadas para a deteco de trincas internas, mesmo que sejam novas.

O teste consiste na caracterizao do mdulo da impedncia em funo da frequncia para a deteco de ressonncias esprias que indicam a presena de trincas.

A frequncia e a impedncia de conjuntos acsticos tambm devem estar dentro de faixas de aceite. Em sistemas de solda, a tolerncia tpca de 0,25 % para a frequncia, por exemplo, 20.000 Hz 50 Hz.

O desempenho depende do alinhamento das frequncias e do acoplamento entre as partes. Pode ocorrer que um conjunto tenha baixo desempenho, mesmo estando na frequncia certa, ao se combinar conversores e sonotrodos descasados (um com frequncia baixa e outro com alta). Este tipo de problema detectado com a medio da impedncia e do fator de qualidade.

Problemas em sistemas ultrassnicos causam transtornos e prejuzos que podem ser facilmente evitados com a manuteno preventiva.

Em geral, desvios na frequncia indicam desgaste, e na impedncia, problemas de acoplamento. Estes problemas so resolvidos com reaperto e polimento das interfaces.

Alm da manuteno preventiva, importante a realizao de inspees de recebimento de peas novas ou recondicionadas por terceiros.

[1] Ultrasonic assembly of thermoplastic moldings and semi-finished products - Recommendations on methods, construction and applications. ZVEI (German Electrical Manufactures Association).

Para informaes, visite nosso site: www.atcp.com.br