Povečajte znanje: v peni sekunde razumejte princip ultrazvočnega varjenja
Ultrazvočno varjenje uporablja visokofrekvenčne vibracijske valove, ki se prenašajo na površine dveh predmetov, ki jih je treba variti. Pod pritiskom se površini obeh predmetov drgneta druga ob drugo, da nastane fuzija med molekularnimi plastmi.
Ultrazvočno varjenje uporablja ultrazvočni generator za pretvorbo toka 50/60 Hz v električno energijo 15, 20, 30 ali 40 KHz. Pretvorjena visokofrekvenčna električna energija se skozi pretvornik spet pretvori v mehansko gibanje enake frekvence, nato pa se mehansko gibanje prenese na varilno glavo preko sklopa rožnih naprav, ki lahko spremenijo amplitudo. Varilna glava prenese prejeto energijo vibracij na spoj obdelovanca, ki ga je treba variti. Na tem področju se energija vibracij s trenjem pretvori v toplotno energijo, ki stopi površino dela, ki ga je treba variti. Ultrazvočni valovi se lahko uporabljajo ne samo za varjenje kovin in trde termoplastike, temveč tudi za obdelavo tkanin in filmov. Ta članek predstavlja predvsem dve vrsti varjenja kovin in plastike.
1) Načelo ultrazvočnega varjenja kovin
Načelo ultrazvočnega varjenja kovin je uporaba mehanske vibracijske energije ultrazvočne frekvence (nad 16KHz) za povezavo iste vrste kovin ali različnih kovin. Ko je kovina ultrazvočno varjena, se na obdelovanec ne nanaša niti električni tok niti visokotemperaturni vir toplote, toda pod statičnim tlakom se energija vibracij ogrodja pretvori v trenje, energijo deformacije in omejen dvig temperature med obdelovanci. Metalurška vezava med spoji je polprevodniško varjenje, ki se izvede brez taljenja osnovnega materiala. Zato učinkovito premaga brizganje in oksidacijo zaradi uporovnega varjenja. Ultrazvočni aparat za varjenje kovin lahko izvaja varjenje z eno točko, varjenje z več točkami in varjenje s kratkimi trakovi na tankih žicah ali pločevinastih materialih iz neželeznih kovin, kot so baker, srebro, aluminij in nikelj. Lahko se široko uporablja pri varjenju SCR vodnikov, delov varovalk, električnih vodnikov, koščkov litijeve baterije in jezičkov.
2) Načelo ultrazvočnega varjenja plastike
Ko ultrazvočni val deluje na kontaktno površino termoplastične plastike, ustvari na desettisoče visokofrekvenčnih vibracij na sekundo. Tovrstne visokofrekvenčne vibracije z določeno amplitudo bodo skozi zgornji zvar prenašale ultrazvočno energijo na varilno območje. Ker je območje varjenja dve, je na varilnem vmesniku velika zvočna upornost, zato bo nastala lokalna visoka temperatura. Poleg tega se zaradi slabe toplotne prevodnosti plastike nekaj časa ne more pravočasno razporediti in se zbere na območju varjenja, zaradi česar se kontaktna površina obeh plastik hitro stopi in po določenem pritisku , se združi v eno. Ko se ultrazvok ustavi, pustite, da se pritisk nekaj sekund nadaljuje, da se strdi in oblikuje, tako da se za dosego namena varjenja oblikuje močna molekularna veriga, varilna moč pa je lahko blizu trdnosti surovine.
