Повысить уровень знаний: понять принцип ультразвуковой сварки за копейки

Ультразвуковая сварка использует высокочастотные вибрационные волны, которые передаются на поверхности двух свариваемых объектов. Под давлением поверхности двух объектов трутся друг о друга, образуя сплав между молекулярными слоями.

При ультразвуковой сварке используется ультразвуковой генератор для преобразования тока частотой 50/60 Гц в электрическую энергию частотой 15, 20, 30 или 40 кГц. Преобразованная высокочастотная электрическая энергия снова преобразуется в механическое движение той же частоты через преобразователь, а затем механическое движение передается на сварочную головку через набор рупорных устройств, способных изменять амплитуду. Сварочная головка передает полученную энергию вибрации на стык свариваемой детали. В этой области энергия вибрации преобразуется в тепловую энергию за счет трения, которое расплавляет участок детали, который необходимо сварить. Ультразвуковые волны можно использовать не только для сварки металлов и твердых термопластов, но и для обработки тканей и пленок. В этой статье в основном представлены два вида сварки металла и пластика.

1) Принцип ультразвуковой сварки металлов

Принцип ультразвуковой сварки металлов заключается в использовании энергии механических колебаний ультразвуковой частоты (более 16 кГц) для соединения одного и того же металла или разнородных металлов. При ультразвуковой сварке металла к заготовке не применяется ни электрический ток, ни высокотемпературный источник тепла, но под статическим давлением энергия вибрации рамы преобразуется в работу трения, энергию деформации и ограниченное повышение температуры между заготовками. Металлургическая связь между соединениями представляет собой сварку в твердом состоянии, которая осуществляется без расплавления основного материала. Таким образом, он эффективно предотвращает разбрызгивание и окисление, вызванные контактной сваркой. Ультразвуковой сварочный аппарат может выполнять одноточечную сварку, многоточечная сварка и сварка короткой полосой тонкой проволоки или листовых материалов из цветных металлов, таких как медь, серебро, алюминий и никель. Его можно широко использовать при сварке выводов SCR, предохранителей, электрических выводов, полюсных наконечников литиевых батарей и выводов.

2) Принцип ультразвуковой сварки пластика

Когда ультразвуковая волна воздействует на контактную поверхность термопластичного пластика, она производит десятки тысяч высокочастотных колебаний в секунду. Этот вид высокочастотной вибрации с определенной амплитудой будет передавать ультразвуковую энергию в зону сварки через верхний сварной шов. Поскольку площадь сварки составляет две области, акустическое сопротивление на границе раздела сварки велико, поэтому будет генерироваться локальная высокая температура. Кроме того, из-за плохой теплопроводности пластика он не может какое-то время распределяться во времени и собирается в зоне сварки, вызывая быстрое расплавление контактной поверхности двух пластиков, и после приложения определенного давления , он сливается в один. Когда ультразвук остановится, дайте давлению продолжаться в течение нескольких секунд, чтобы он затвердел и принял форму.