Uvod v načelo ultrazvočnega kovinskega in plastičnega varjenja
Glavne komponente ultrazvočnega sistema varjenja vključujejo:
Ultrazvočni generator/pretvornik/rog/varjenje glavo trojna skupina/plesen in okvir.
1. Načelo ultrazvočnega varjenja
Ultrazvočno varjenje uporablja visoko frekvenčni vibracijski valovi, ki se prenašajo na površine dveh predmetov, ki jih je treba variti. Pod pritiskom se površine dveh predmetov drgnejo drug ob drugega, da tvorijo fuzijo med molekularnimi plastmi.
2. Načelo ultrazvočnega kovinskega varjenja
Načelo ultrazvočnega kovinskega varjenja je posebna metoda povezovanja istih ali različnih kovin z uporabo mehanske vibracijske energije ultrazvočne frekvence (nad 16KHz). Ko je kovina ultrazvočno zvarjena, ne dobavi toka obdelovanem delu niti ne uporablja visokotemperaturnega vira toplote na obdelovalniku, temveč se pod statičnim tlakom energija vibracij okvirja pretvori v trenje, deformacijo energije in omejeno temperaturno rast med obdelovanimi obdelovalci. Metalursko vez med sklepi je varjenje trdnega stanja, ki se realizira brez topljenja osnovnega materiala. Zato učinkovito premaguje briskanje in oksidacijo, ki jo povzroča varjenje odpornosti. Ultrazvočni kovinski varilni stroj lahko izvaja enotočno varjenje, večtokovno varjenje in kratko trakovno varjenje na tanko žico ali pločevinaste materiale iz neželeznih kovin, kot so baker, srebro, aluminij in nikelj. Lahko se široko uporablja pri varjenje SCR vodi, varovalke kosov, električnih svinčnikov, litij baterije pole kosov, in zavihki.
3. Načelo ultrazvočnega plastičnega varjenja
Ko ultrazvočni valovi delujejo na termoplastično plastično kontaktno površino, bo proizvedlo več deset tisoč visoko frekvenčni vibracij na sekundo. Taka visoko frekvenčna vibracija z določeno amplitudo bo preko zgornjega varjenja ultrazvočno energijo prenašala na varjenje. Ker je varilno področje dve akustična upornost pri varilnem vmesniku je velika, zato se bo ustvarila lokalna visoka temperatura. Poleg tega se zaradi slabo toplotne prevodnosti plastike nekaj časa ne da porazdeliti pravočasno in se zbira v varilnem območju, kar povzroča hitro topljenje kontaktne površine dveh plastik, po nanesenem določenem pritisku pa se zberejo v eno. Po ultrazvočnih ustavi, naj se tlak nadaljuje za nekaj sekund, da se strdi in oblikuje, tako da se oblikuje močna molekularna veriga za doseganje namena varjenja, in varjenje moč je lahko blizu trdnosti surovine.
Kakovost ultrazvočnega plastičnega varjenja je odvisna od treh dejavnikov: amplitude varilne glave pretvornika, nanesenega tlaka in časa varjenja. Čas varjenja in tlak varjenja glave lahko nastavite, amplitude pa določita pretvornik in rog. Obstaja primerna vrednost za interakcijo teh treh količin. Ko energija presega primerno vrednost, je količina taljenja plastike velika, varjenega materiala pa je enostavno deformiranje; če je energija majhna, ni lahko trdno variti, in uporabljeni tlak ne more biti prevelik.
