Test di Rottura e Funzionali sui Sonotrodi e la loro Riparazione

I sonotrodi sono strumenti speciali costosi. Pertanto, ogni costruzione di sonotrodi dovrebbe essere progettata in modo da garantire una durata di vita il più lunga possibile. Nel caso in cui il sonotrodo non dovesse più funzionare correttamente, sarebbe opportuno cercare il motivo.

Ad esempio, i sonotrodi possono rompersi per una serie di motivi. (Per ulteriori informazioni, leggere il nostro eBook „Onde Pessime“).

Test di Rottura sui Sonotrodi

Quando si valuta un sonotrodo, la prima cosa da fare è testare le sue funzioni di base e stabilire se l’ampiezza segue una progressione uniforme della curva e se la frequenza si trova all’interno di un intervallo che può ancora essere “catturato” dal generatore. L’ USM 3.1 insieme ad un oscilloscopio consente un test rapido, anche in corso o durante la produzione.

Measuring the sound waves and the frequency

Misurazione delle onde sonore e della frequenza con l’USM 3.1

Se dovesse esserci una chiara indicazione che il sonotrodo ha una crepa, non ci sarà più bisogno di continuare, poiché le crepe dei sonotrodi non possono essere riparate.

È molto facile determinare le cricche: Il sonotrodo “urla” forte. Ciò è dovuto al fatto che i movimenti delle onde sonore – che non si sentono, o si sentono appena, quando si lavora con un sonotrodo accurato – portano a frequenze laterali all’interno della cricca e che rientrano in un intervallo udibile. D’altra parte, l’impedenza del sonotrodo aumenta considerevolmente. Nella maggior parte dei casi un sonotrodo incrinato non può nemmeno essere impostato in oscillazioni.

È sempre opportuno rilevare l’andamento della cricca, in quanto può mostrare una costruzione difettosa o un uso errato.

Un metodo comune per trovare delle tracce di eventuali cricche è il cosiddetto Penetrant Testing. Questo metodo non è solo non distruttivo, ma anche facile da usare, sicuro e molto affidabile.

With the so called Penetrant Testing (PT), two different means are applied. The cracks are easily detected thanks to an intense red colouring

Con il cosiddetto Penetrant Testing (PT), vengono applicati due diversi mezzi. Le incrinature sono facilmente rilevabili grazie ad una colorazione rosso intenso

Ci possono essere varie ragioni per la comparsa di cricche. Nella maggior parte dei casi è dovuta a costruzioni difettose, errori di funzionamento, fabbricazione imprecisa o affaticamento del materiale.

Cavità

Tuttavia, un’altra ragione per la rottura potrebbe essere che è stato utilizzato un materiale con inclusioni di cavità. Tale materiale è completamente inadatto alla costruzione di sonotrodi.

Zona di cavità in un sonotrodo aperto.
Quando sono sotto le onde sonore, le cavità portano a picchi di tensione e ad una perdita totale del sonotrodo.

Rettifica dei Sonotrodi

Tuttavia, i sonotrodi sono anche soggetti ad abrasione meccanica (soprattutto quando si lavora con il cosiddetto contatto metallo-metallo, che si trova nella lavorazione di pellicole o tessuti) e che dopo un certo tempo può renderli inadatti per applicazioni extra sensibili o accurate. La possibilità di rettifica dovrebbe essere già prevista in fase di progettazione. E’ abbastanza possibile costruire i sonotrodi per molte applicazioni e abilitare la loro superficie di lavoro in modo che possano essere rettificati più volte.

Sonotrode with abrasion and pitting.

Sonotrodo con abrasione e butteratura (a sinistra). Sonotrodo dopo la post-lavorazione – costa circa il 20% del prezzo originale (a destra)