Ультразвуковая сварка:принцип, работа, оборудование, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о принципе ультразвуковой сварки, работе, применении оборудования, преимуществах и недостатках с его схемой. Ультразвуковая сварка — это процесс сварки, в котором ультразвуковые волны или вибрации используются для выработки тепла для сварки. Ультразвуковые означают те вибрационные волны, частота которых превышает диапазон нормального слуха. Это примерно от 20000 до 30000 Гц. Это процесс сварки в твердом состоянии. Сварка в твердом состоянии - это процесс сварки, при котором для сварки не добавляется внешнее тепло.

Ультразвуковая сварка:

Принцип:

Он работает на основном принципе энергии ультразвуковой волны. Ультразвуковая вибрация создает динамическое напряжение сдвига между контактами двух заготовок. Из-за локальной пластической деформации и выделения тепла из-за трения между контактными поверхностями на границе раздела будет происходить образование швов.

Схема ультразвуковой сварки

Оборудование:

Электропитание:

Для ультразвуковой сварки требуется источник питания высокой частоты и высокого напряжения. Эта мощность необходима преобразователю для генерации вибраций.

Преобразователь:

Преобразователь представляет собой устройство, которое может преобразовывать высокочастотный электрический сигнал в высокочастотную механическую вибрацию. Это связано со сварочной головкой. Преобразователь или пьезоэлектрический преобразователь, используемый в этом процессе сварки.

Усилитель и звуковой сигнал:

Механическая вибрация, создаваемая преобразователем, передается на усилитель, который усиливает эту вибрацию и подает ее на рупор. Звуковой сигнал представляет собой устройство, передающее усиленную вибрацию на сварочные плиты.

Крепеж или зажимные устройства:

Это устройство необходимо при ультразвуковой сварке. При этом используется электрическая, гидравлическая, пневматическая или механическая энергия, чтобы удерживать пластины в нужном месте.

Работает:

Теперь мы знаем основную концепцию ультразвуковой сварки. Эта сварка работает следующим образом.

• В начале высокочастотный ток проходит через пьезоэлектрический преобразователь. Этот преобразователь преобразует высокочастотный электрический сигнал в механическую вибрацию.
• Эта вибрация далее подается на усилитель, который усиливает ее частоту.
• Усиленная высокочастотная вибрация проходит через рупор , который соприкасается со сварочной пластиной.
• Эта сварка создает соединение внахлестку. Одна часть сварного шва фиксируется в приспособлении, а другая находится в непосредственном контакте с рогом. Эти пластины фиксируются под умеренным усилием давления.
• Рупор подает высокочастотную механическую вибрацию на сварочную пластину.
• Из-за этой вибрации на границе раздела между свариваемыми пластинами действует колебательная сила сдвига, что приводит к упругопластической деформации на границе раздела.
• Это также создает локальное повышение температуры из-за механической силы и трения. Это тепло способствует пластической деформации на границе раздела и создает прочное соединение без плавления заготовки или использования присадочного металла.

Эту работу можно легко понять, просмотрев следующее видео.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Эту сварку можно легко и быстро автоматизировать.
• Этот способ обеспечивает высокопрочное соединение без применения внешнего тепла.
• Это чистый и обеспечивает хорошее качество поверхности после сварки.
• Ультразвуковой процесс используется для сварки самых разных металлов.
• Он не выделяет сильного тепла, поэтому расплавленный металл не может выйти из соединения.

Недостатки:

• Не сваривает толстые твердые металлы. Толщина швов около 2,5 мм для алюминия.
• Стоимость инструментов для крепления высока, и они также нуждаются в специальном дизайне.
• Вибрация, создаваемая датчиком, может повредить электронные компоненты.

Применения:

• Эта сварка используется при изготовлении компонентов ядерных реакторов.
• Используется в автомобильной промышленности для изготовления ключей, деталей фар, кнопок и переключателей и т. д.
• Ультразвук используется в электронной промышленности, например, в обмотках якоря, переключателях и т. д.
• Это чистый процесс сварки, поэтому он используется в медицинской промышленности для изготовления таких деталей, как фильтры, маски и т. д.

Это все о принципе ультразвуковой сварки, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с его диаграммой. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в своих социальных сетях. Спасибо за прочтение. Источник изображения: http://science.howstuffworks.com/ultrasonic-welding1.htm