Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка - сварка давлением, осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний.

Сущность процесса ультразвуковой сварки (УЗС) состоит в приложении высокочастотных колебаний (16…20 КГц) к свариваемым заготовкам. В заготовках возникают касательные напряжения, вызывающие пластическую деформацию материала свариваемых поверхностей. В месте соединения развивается повышенная температура (0, 4…0, 6 от температуры плавления металла.), вызывающая пластическое состояния свариваемых материалов и их соединение. Одновременно, под действием ультразвука разрушаются окисные пленки на поверхностях заготовок, что облегчает получение соединения.

УЗС характеризуется следующими технологическими свойствами:

- возможность соединения металлов без снятия поверхностных пленок и расплавления;

- хорошей свариваемостью чистого и сверхчистого алюминия, меди, серебра; возможностью соединения тончайшей металлической фольги со стеклом и керамикой;

- хорошей свариваемостью термопластичных полимеров.

- свариваемостью разнородных материалов металл – стекло.

Достоинства:

- малая энергоемкость;

- возможность питания нескольких сварочных головок от одного генератора и возможность выноса их на значительное расстояние;

- простота автоматизации процесса работы колебательной системы; гигиеничность процесса.

Технологическое оборудование для ультразвуковой сварки:

источник питания, аппаратура управления сварочным циклом, механическая колебательная система и привод давления.

Механическая колебательная система (рис. 1.19) служит для преобразования электрической энергии в механическую и передачи этой энергии в зону сварки.

Рис. 4.19. Типовая схема механической колебательной системы УЗС;

1 - электромеханический преобразователь; 2 - концентратор колебательной скорости; 3 - акустическая развязка; 4 - сварочный наконечник; 6– опора; 5– заготовки.

Она состоит из электромеханического преобразователя 1, волноводного звена - трансформатора или иначе концентратора колебательной скорости 2, сварочного наконечника 3 и опоры 4, на которой располагаются свариваемые заготовки 5.

При вводе механических колебаний в свариваемые металлы заготовки начинают вибрировать с ультразвуковой частотой.

УЗС применяют в приборостроении, радиоэлектронике, авиационной промышленности.