Ultrazvočno varjenje kovin je bilo odkrito po naključju v tridesetih letih prejšnjega stoletja. V času, ko so k ultrazvočnemu vibracijskemu preskusu dodali trenutno elektrodo za točkovno varjenje, je bilo ugotovljeno, da toka ni mogoče variti, razvila pa se je tehnologija ultrazvočnega kovinskega hladnega varjenja. Čeprav so ultrazvočno varjenje odkrili že prej, mehanizem delovanja doslej še ni bil jasen. Podobno je s tornim varjenjem, vendar s to razliko, da je čas ultrazvočnega varjenja kratek in je temperatura nižja od rekristalizacije; ni isto kot tlačno varjenje, ker je uporabljeni statični tlak veliko manjši od tlačnega varjenja. Na splošno velja, da v začetni fazi postopka ultrazvočnega varjenja oksid tangencialno vibrira iz kovinske površine, štrleči del hrapave površine pa ustvarja ponavljajoče se postopke mikrovarjenja in uničenja, da se poveča stično območje in hkrati poveča temperatura cone spajkanja. Na vmesniku varjenja pride do visoke plastične deformacije. Na ta način se pod vplivom kontaktnega tlaka tvorijo spajkalni spoji, ko se približajo drug drugemu na razdaljo, na kateri lahko deluje atomska privlačnost. Čas varjenja je predolg ali je ultrazvočna amplituda prevelika, tako da se moč varjenja zmanjša ali celo uniči . Ultrazvočno varjenje kovin naj bi na površino dveh kovinskih obdelovancev, ki jih je treba variti, preneslo več deset tisoč visokofrekvenčnih vibracijskih valov na sekundo, nato pa določite določen pritisk, da kovinsko površinsko trenje in tvori fuzijo med molekularnimi plastmi, tako da doseči namen varjenja.
Kakšne so razlike med ultrazvočnim varilnim strojem za kovine in ultrazvočnim strojem za varjenje plastike?
1. Najprej deluje na različne načine. Na splošno je smer vibracije varilne glave pri ultrazvočnem varjenju plastike pravokotna na položaj varjenja, smer vibracij varilne glave pri ultrazvočnem varjenju kovin pa je vzporedna z varilnim položajem. V nekaterih posebnih primerih lahko varjenje plastike uporabljamo tudi v vzporedni smeri, kot so tanki plastični deli.
2. Drugič, ker se ultrazvočni val uporablja za varjenje kovin, se za ultrazvočno varilno tehnologijo postavljajo večje zahteve; V primerjavi z navadnim varjenjem plastike zahteve glede zmogljivosti moči, gostote moči, stabilnosti in samodejnega upravljanja niso enake ravni. Trenutno so domači ultrazvočni generatorji za varjenje plastike v osnovi samozbujajoči tokokrog, tipični predstavnik je: 8400, 8700 polni mostni vezje in tajvanski stroj, ki se običajno uporablja pol mostu, z izjemno značilnostjo nastavitve induktivnosti. Če se obstoječa zrela tehnologija varjenja plastike neposredno prenese na varjenje kovin, bodo njene tehnične pomanjkljivosti povzročile nestabilno uporabo izdelkov; Njegova edina prednost je nizka cena, toda za visoke zahteve samega varjenja kovin je ta prednost zelo bleda.
1. Visoka zmogljivost, stabilen ultrazvočni generator:
Prva zahteva stabilnega ultrazvočnega generatorja je: samodejno sledenje frekvence. Samodejno sledenje frekvence lahko zagotavlja, da lahko sistem pretvornikov deluje v resonančnem stanju, tj. Maksimira amplitudo varilne glave. Osnovna zahteva za varjenje kovin je, da uporabimo tehnologijo samodejnega sledenja frekvence in da pri menjavi kalupov in delu ne potrebujemo frekvenčne modulacije. Obstajajo nastavljive indukcijske ročne frekvence opreme, v bistvu ne morejo izpolniti zahtev.
Stabilni ultrazvočni generator zahteva tudi: stalno amplitudno funkcijo in brezstopenjsko nastavljivo amplitudo. Stalna amplitudna funkcija, ki lahko zagotavlja doslednost varjenja, je ključ do stabilne proizvodnje; Brezstopenjska prilagoditev amplitude je bistvena za namene opreme, kot je varjenje bakrenih in aluminijastih materialov na isti opremi s pomočjo nastavitve parametrov .
Zmogljivost velike moči: v primerjavi s varjenjem plastike varjenje kovin zahteva visoko energijsko gostoto, zato mora imeti sorazmerno visoko zmogljivost. Na primer, stroj z 20 kHz v osnovi potrebuje moč več kot 3000 W. Številna podjetja navajajo napačne trditve o zmogljivosti moči, zato jo moramo primerjati le s plastičnimi varilci, ki jih izdelujejo, saj nihče ne verjame, da so varilci plastike označeni previsoko.
2. Visokokakovostna varilna glava: varjenje kovin kot industrijska uporaba, neizogibne zahteve visoke življenjske dobe varilne glave.
3. Visokokakovostni pretvornik: na primer pretvornik 20 kHz mora vzdržati dolgotrajno obremenitev večjo od 3kw. Veliko podjetij ima pretvornike, pretvornike, ki so varjeni z navadno plastiko, ki je od zunaj težko razbrati, in to je neodgovorno.
4. Sistem nadzora kakovosti: s tremi osnovnimi načini krmiljenja varilne energije, časa in višine lahko različna programska oprema za nadzor kakovosti ustreza različnim zahtevam.
