Ultrazvukové svařování plastů, plastů, kovů, umělých hmot, hliníkových profilů. Ultrazvukové sváření: technologii, nebezpečí

Ultrazvukové svařování kovů je proces, při kterém se získaný stálé připojení k pevné fázi. Formace juvenilní části (které jsou tvořeny ve spojení), a kontakt mezi nimi dochází pod vlivem speciálního nástroje. To poskytuje kombinovaný účinek střídavého relativní tangenciální posuv malou amplitudou a tlakovou normálovou sílu na obrobek. Zvážit další podrobnosti o tom, co představuje ultrazvukovou svařovací techniky.

mechanismus sloučenina

Malých amplitud posunutí dochází mezi díly na ultrazvukové frekvenci. Kvůli jejich mikroskopické nepravidelností na povrchu dílů podrobených plastické deformaci. Spolu s tímto spojovacím pásmu jsou evakuovány před znečištěním. Ultrazvukové mechanické vibrace jsou přenášeny do svařovací části nástroje zvnějšku předlisku. Celý proces je organizován takovým způsobem, aby se zabránilo prokluzování nástrojů a podpory na plochách součásti. V procesu průchodu kmitání obrobku dochází k pohlcování energie. Toho je dosaženo tím tření mezi vnějšími povrchy v počáteční fázi svařování a vnitřního tření v materiálu, které mezi nosičem a tvářecího nástroje po nastavení části. Ve spojení se zvýšenou teplotou, což usnadňuje deformaci.

Konkrétní chování materiálu

Tangenciální pohybu a napětí mezi jednotlivými částmi, které jsou způsobeny nich, a působí spolu s lisovací silou svařováním, poskytují intenzivní lokalizované plastické deformaci v malých množstvích v povrchových vrstvách. Celý proces je doprovázen mechanickým mletím a evakuace oxidu filmů a jiných kontaminantů. Ultrazvukové svařování umožňuje snížení meze pevnosti, což usnadňuje plastickou deformaci.

proces Vlastnosti

Ultrazvukového svařování usnadňuje nezbytné podmínky pro připojení. Toho je dosaženo prostřednictvím mechanických převodníků vibrací. Vzhledem k energii vibrací jsou komplexní smykové napětí, tahu a tlaku. Plastická deformace dojde k překročení meze pružnosti materiálu. Příprava spojení firma je zajištěno zvětšení plochy přímého kontaktu po oxidů výstupní straně, organické a adsorbovány filmy.

Využití ultrazvuku

Ultrazvuk je široce používán ve vědeckém poli. S tím, vědci zkoumají řadu fyzikálních vlastností látek a jevů. V průmyslu, ultrazvuk se používá pro odmašťování a čisticích prostředků s tvrdými materiály. Navíc se kolísání pozitivně ovlivnit krystalizace taveniny. Ultrazvuk poskytuje jim odplynění a mletí obilí, zvýšit mechanické vlastnosti litých materiálů. Kolísání podporují odstranění pnutí. Oni jsou také široce používány pro zvýšení rychlosti pomalých chemických reakcí. ultrazvukové svařování mohou být použity pro různé účely. Vibrace může být zdroj energie pro vytvoření švu a bod připojení. , Když je vystaven ultrazvukové lázni při krystalizaci zlepšené mechanické vlastnosti sloučeniny v důsledku mletí struktury svaru a intenzivní odstraňování plynů. Vzhledem k tomu, že jsou vibrace aktivně odstraňovat nečistoty, umělé a přírodní film může spojit položky, oxidované, lakované, atd .. Plocha. Ultrazvuk může snížit nebo eliminovat pnutí vznikající při svařování. Kmitů účtu může stabilizovat strukturu krmných komponent. Toto, podle pořadí, pomáhá předcházet pravděpodobnost spontánního strukturální deformace později. Ultrazvukové svařování je stále široce používán v nedávné době. To je vzhledem k nepochybné výhody tohoto způsobu ve srovnání se sloučeninou, a studený kontaktních metod. Zejména ultrazvukové vibrace jsou často používány v mikroelektronice. Slibný směr je ultrazvukové svařování plastů. Některé z nich nelze připojit k jakýmkoli jiným způsobem. V průmyslových provozech se v současné době provádí ultrazvukové svařování tenkostěnných hliníkových profilů, fólie, drátu. Zvláště efektivní způsob pro přípravu této sloučeniny výrobky z více materiálů. Ultrazvukové svařování hliníku se používá při výrobě domácích spotřebičů. Tato metoda je účinná při spojování plošných útvarů (nikl, slitiny mědi). Ultrazvukové svařování plastů našel uplatnění při výrobě optických přístrojů a jemné mechanice. V současné době jsme vytvořili a prováděny při výrobě strojů pro připojení různých prvků čipu. Přístroje jsou vybaveny automatickými zařízeními, čímž značně zvyšuje produktivitu práce.

výkon ultrazvuku

Ultrazvukové svařování plastu poskytuje pevné spojení v důsledku kombinovaného působení vysokofrekvenčních mechanických kmitů a relativně malé tlakové síly. Tato metoda má hodně co do činění s studenou cestou. Napájení ultrazvuk, který může být přenášen přes prostředek bude záviset na fyzikálních vlastnostech druhé. Při překročení maximální pevnosti v kompresní zóny, pevný materiál je zničena. V podobných situacích v kapalinách kavitaci dochází, spolu s výskytem drobných bublinek a jejich následné slamming. Při posledním procesu vznikají místní tlak. Tento jev se používá k čištění a zpracování produktů.

uzly zařízení

Ultrazvukové svařování plastů se provádí pomocí speciálních strojů. Tyto složky jsou přítomny v nich:

1. Napájení.
2. Oscilační mechanický systém.
3. Kontrolní zařízení.
4. tlak pohon.

Oscilační systém se používá pro převod elektrické energie na mechanickou pro následný přenos do své spojovací části, její koncentraci a získat požadovanou rychlost hodnoty z vysílače. Tento uzel obsahuje:

1. Elektromechanického konvertoru vinutí. To je uzavřena v kovovém pouzdru a je chlazen vodou.
2. Transformátorové elastické vibrace.
3. Svařovací špičky.
4. Prop tlak mechanismem.

Upevňovací systémy pomocí bránice. ultrazvukové záření dochází pouze v okamžiku svařování. Celý proces probíhá pod vlivem oscilací, použitém tlaku v pravém úhlu k povrchu, a tepelným účinkem.

možnosti metody

Ultrazvukové svařování je nejúčinnější pro plastové suroviny. Výrobky z mědi, niklu, zlata, stříbra, a tak dále. Může být spojen s navzájem a s dalšími maloplastichnyh produkty. Se zvyšující tvrdost ultrazvukové svařitelnost zhoršuje. Účinně spojeny pomocí ultrazvukových žáruvzdorných výrobků z wolframu, niobu, zirkonu, tantalu, molybdenu. Ultrazvukové svařování polymerů je považován za relativně nová metoda. Takové výrobky mohou být rovněž spojeny navzájem a s jinými pevnými složkami. Pokud jde o kovy, může být spojen se sklem, polovodiče, keramiku. Může vázat polotovar a pomocí mezivrstvy. Například ocelové výrobky jsou svařeny k sobě navzájem prostřednictvím hliníkové plastu. Vzhledem ke krátké délce pobytu za vysoké teploty se získá vysoce kvalitní sloučeninu odlišných výrobků. Vlastnosti suroviny je s drobnými změnami. Absence nečistot - jedna z výhod posedlých ultrazvukovým svařováním. Nebezpečí pro člověka je také chybí. Při připojování příznivé hygienické podmínky. Komunikační produkty jsou různé chemické homogenity.

Vlastnosti připojení

svařování kovů se provádí zpravidla na kolo prostředky. To přidává různé konstrukční prvky designu. Svařování může být provedeno body (jeden nebo více), a to buď kontinuální šev smyčky. V některých případech je koncový polotovar předlisku je vyrobena z drátu T-spoje s jeho rovinou. Můžete provést ultrazvukové svařování několika materiálů ve stejnou dobu (balíček).

Tloušťka dílů

To je omezen na horní hranici. Zvýšením tloušťky kovového polotovaru, musí být použit s větší amplitudou kmitů. To bude kompenzovat ztrátu energie. Zvýšení amplitudy, podle pořadí, je možné až do určitého limitu. Omezení spojené s pravděpodobností výskytu únavových trhlin, velké důlky z nástroje. V takových případech je nutné posoudit, jak vhodný je ultrazvukového svařování. V praxi, je-li použita s tloušťkou 3 články 4 ... ... 05 um až 1 mm. Svařování může být použita pro části o průměru 0,01 ... 05 mm. Tloušťka druhého produktu může být podstatně větší, než první.

potenciální problémy

Při použití ultrazvukové svařovací metody, zvažte pravděpodobnost únavové poruchy stávajících sloučenin v produktech. Během procesu zadávání veřejných zakázek mohou rozvinout ve vztahu k sobě navzájem. Jak bylo uvedeno výše, je materiál na povrchu nástroje jsou promáčknutí. Samotné zařízení se vyznačuje omezenou životnost v důsledku eroze své provozní roviny. V určitých místech je materiál produkt přivařeny k přístroji. To vede k opotřebení zařízení. Oprava zařízení je doprovázen řadou obtíží. Ty souvisí s tím, že nástroj sám o sobě působí jako element, který není skládací jeden uzel design, konfiguraci a rozměry, které jsou navrženy přesně na provozní frekvenci.

Příprava produktů a nastavení režimu

Před provedením ultrazvukového svařování jakýchkoli složitých opatření povrchové díly není nutné provádět. Pokud je to žádoucí pro zvýšení stability kvality spojení. Jak to udělat, je vhodné pouze odmastit produkt rozpouštědla. U sloučenin tvárných kovů považovaných za optimální cyklus s pulzním zpoždění vzhledem k odpalovací ultrazvuku. Při relativně vysoké tvrdosti výrobku je vhodné počkat malou topení před začleněním ultrazvuku.

svařovací systém

Jejich několik. Průtokové diagramy Ultrazvukové svařování se liší svým charakterem houpačky. Mohou být kroucení, ohýbání, podélná. Také rozlišovat obvodu v závislosti na prostorové polohy vzhledem zařízení k povrchu obrobku, jakož i způsobu přenosu tlakové síly na strukturálních rysů členu produktu a podpory. Pro vytvarování, provedení ohybu a podélné vibrace chirurgické niti a použitý bod lepení. expozice ultrazvuku mohou být kombinovány s místní pulsní topné části oddělí od zdroje tepla. V tomto případě je možné dosáhnout celou řadu výhod. Za prvé, můžete snížit amplitudu kmitů, stejně jako sílu a čas jejich odchodu. Energetických vlastností tepelného impulsu a doba překrývají ultrazvuku působí jako další parametry procesu.

tepla efekt

Ultrazvukové svařování je doprovázeno zvýšením teploty na spojovací části. Výskyt tepla způsobuje vznik tření na styčné povrchy výrobků, jakož i plastických deformací. Oni jsou ve skutečnosti doprovázena tvorbou svařovaného spoje. Teplota na kontaktní části bude záviset na pevnostní parametry. Hlavní z nich je stupeň tvrdosti materiálu. Kromě toho, značný význam termofyzikální vlastnosti: tepelná vodivost a tepelná kapacita. Na úrovni teploty ovlivňuje vybrané podmínky svařování. Jak praxe ukazuje, objevit tepelný efekt nepůsobí jako určujícího stav. Důvodem je, že maximální pevnosti je dosaženo v produktech sloučenin, než se teplota zvýší na prahovou úroveň. Zkrácení doby trvání přenosu ultrazvukových vibrací může být předehřát vodivé části. To také zvýší pevnost spoje.

závěr

Ultrazvukové svařování je v současné době v některých průmyslových odvětvích je nepostradatelným metoda spojování částí. Zejména tento způsob je běžné v mikroelektronice. Ultrazvuk vám umožní připojit řadu plastových a pevných materiálů. V současné době se aktivně prováděn výzkum práce na zlepšování nástrojů a svařovacích technologií.