Какво е ултразвуково заваряване

Ултразвуковото заваряване е промишлен процес, при който високочестотни ултразвукови акустични вибрации се прилагат локално върху детайлите, които се държат заедно под налягане, за да се създаде заваръчен шев в твърдо състояние.Обикновено се използва за пластмаси и метали и особено за свързване на различни материали.При ултразвуковото заваряване няма необходими свързващи болтове, пирони, материали за запояване или лепила за свързване на материалите.Когато се прилага към метали, забележителна характеристика на този метод е, че температурата остава доста под точката на топене на участващите материали, като по този начин се предотвратяват всякакви нежелани свойства, които могат да възникнат от излагане на висока температура на материалите

За свързване на сложни шприцовани термопластични части, ултразвуковото заваръчно оборудване може лесно да бъде персонализирано, за да отговаря на точните спецификации на частите, които се заваряват.Частите са притиснати между фиксирано оформено гнездо (наковалня) и сонотрод (рог), свързан към преобразувател, и се излъчва ~ 20 kHz нискоамплитудна акустична вибрация.(Забележка: Често срещаните честоти, използвани при ултразвуково заваряване на термопластмаси, са 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz и 70 kHz).При заваряване на пластмаси интерфейсът на двете части е специално проектиран да концентрира процеса на топене.Един от материалите обикновено има заострен или заоблен енергиен директор, който контактува с втората пластмасова част.Ултразвуковата енергия стопява точковия контакт между частите, създавайки съединение.Този процес е добра автоматизирана алтернатива на лепило, винтове или дизайни с щракване.Обикновено се използва с малки части (напр. клетъчни телефони, потребителска електроника, медицински инструменти за еднократна употреба, играчки и т.н.), но може да се използва за части с големина като малък автомобилен инструментален панел.Ултразвукът може да се използва и за заваряване на метали, но обикновено се ограничава до малки заварки на тънки, ковки метали, например алуминий, мед, никел.Ултразвукът няма да се използва при заваряване на шасито на автомобил или при заваряване на части от велосипед заедно, поради необходимите нива на мощност.

Ултразвуковото заваряване на термопластмаси причинява локално разтопяване на пластмасата поради абсорбиране на вибрационна енергия по дължината на заваряваната фуга.При металите заваряването се получава поради дисперсия под високо налягане на повърхностни оксиди и локално движение на материалите.Въпреки че има отопление, то не е достатъчно, за да се стопят основните материали.

Ултразвуковото заваряване може да се използва както за твърди, така и за меки пластмаси, като полукристални пластмаси, и метали.Разбирането на ултразвуковото заваряване се увеличи с изследвания и тестове.Изобретяването на по-сложно и евтино оборудване и повишеното търсене на пластмасови и електронни компоненти доведе до нарастващо познание за фундаменталния процес.Въпреки това много аспекти на ултразвуковото заваряване все още изискват повече проучване, като например свързване на качеството на заваръчния шев с параметрите на процеса.Ултразвуковото заваряване продължава да бъде бързо развиваща се област.