Ультразвуковая сварка — это промышленный процесс, при котором высокочастотные ультразвуковые акустические колебания локально воздействуют на детали, удерживаемые вместе под давлением, для создания твердотельного сварного шва.Он обычно используется для пластмасс и металлов, особенно для соединения разнородных материалов.При ультразвуковой сварке нет соединительных болтов, гвоздей, материалов для пайки или клея, необходимых для соединения материалов вместе.Применительно к металлам примечательной характеристикой этого метода является то, что температура остается значительно ниже точки плавления используемых материалов, что предотвращает любые нежелательные свойства, которые могут возникнуть в результате воздействия высоких температур на материалы.
Для соединения сложных деталей из термопластов, отлитых под давлением, оборудование для ультразвуковой сварки можно легко настроить в соответствии с точными характеристиками свариваемых деталей.Детали помещаются между гнездом фиксированной формы (наковальня) и сонотродом (рупором), соединенным с преобразователем, и излучается низкоамплитудная акустическая вибрация ~ 20 кГц.(Примечание: при ультразвуковой сварке термопластов обычно используются частоты 15 кГц, 20 кГц, 30 кГц, 35 кГц, 40 кГц и 70 кГц).При сварке пластмасс интерфейс двух частей специально разработан для концентрации процесса плавления.Один из материалов обычно имеет остроконечный или закругленный направляющий элемент, который контактирует со второй пластиковой частью.Ультразвуковая энергия расплавляет точечный контакт между деталями, создавая соединение.Этот процесс является хорошей автоматизированной альтернативой клею, винтам или защелкивающимся конструкциям.Обычно он используется с небольшими деталями (например, сотовыми телефонами, бытовой электроникой, одноразовыми медицинскими инструментами, игрушками и т. д.), но его можно использовать и с такими крупными деталями, как небольшой автомобильный приборный щиток.Ультразвук также может использоваться для сварки металлов, но обычно ограничивается небольшими сварными швами тонких, ковких металлов, например, алюминия, меди, никеля.Ультразвук не будет использоваться при сварке шасси автомобиля или при сварке частей велосипеда из-за требуемых уровней мощности.
Ультразвуковая сварка термопластов вызывает локальное плавление пластика за счет поглощения энергии колебаний вдоль свариваемого соединения.В металлах сварка происходит за счет диспергирования поверхностных оксидов под высоким давлением и локального движения материалов.Хотя нагрев и есть, его недостаточно для расплавления основных материалов.
Ультразвуковая сварка может использоваться как для твердых, так и для мягких пластиков, таких как полукристаллические пластики и металлы.Понимание ультразвуковой сварки расширилось благодаря исследованиям и испытаниям.Изобретение более сложного и недорогого оборудования и повышенный спрос на пластиковые и электронные компоненты привели к увеличению знаний об основных процессах.Однако многие аспекты ультразвуковой сварки все еще требуют дальнейшего изучения, например, связь качества сварки с параметрами процесса.Ультразвуковая сварка продолжает оставаться быстро развивающейся областью.
Время публикации: 02 декабря 2021 г.