Hvad er ultralydssvejsning

Ultralydssvejsning er en industriel proces, hvor højfrekvente akustiske ultralydsvibrationer lokalt påføres arbejdsemner, der holdes sammen under tryk for at skabe en solid-state svejsning.Det er almindeligt anvendt til plast og metaller, og især til sammenføjning af uens materialer.Ved ultralydssvejsning er der ingen forbindelsesbolte, søm, loddematerialer eller klæbemidler nødvendige for at binde materialerne sammen.Når den anvendes på metaller, er et bemærkelsesværdigt kendetegn ved denne metode, at temperaturen forbliver et godt stykke under smeltepunktet for de involverede materialer og dermed forhindrer uønskede egenskaber, der kan opstå ved høj temperatur eksponering af materialerne

Til sammenføjning af komplekse sprøjtestøbte termoplastiske dele kan ultralydssvejseudstyr nemt tilpasses, så det passer til de nøjagtige specifikationer for de dele, der svejses.Delene er klemt mellem en fast formet rede (ambolt) og en sonotrode (horn) forbundet til en transducer, og en ~20 kHz akustisk vibration med lav amplitude udsendes.(Bemærk: Almindelige frekvenser, der anvendes til ultralydssvejsning af termoplast er 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz og 70 kHz).Ved svejsning af plast er grænsefladen mellem de to dele specielt designet til at koncentrere smelteprocessen.Et af materialerne har sædvanligvis en spids eller afrundet energidirektør, som kommer i kontakt med den anden plastdel.Ultralydsenergien smelter punktkontakten mellem delene og skaber et led.Denne proces er et godt automatiseret alternativ til lim, skruer eller snap-fit ​​designs.Det bruges typisk med små dele (f.eks. mobiltelefoner, forbrugerelektronik, medicinske engangsværktøjer, legetøj osv.), men det kan bruges på dele så store som en lille bilinstrumentklynge.Ultralyd kan også bruges til at svejse metaller, men er typisk begrænset til små svejsninger af tynde, formbare metaller, fx aluminium, kobber, nikkel.Ultralyd vil ikke blive brugt til at svejse chassiset på en bil eller til at svejse dele af en cykel sammen på grund af de krævede effektniveauer.

Ultralydssvejsning af termoplast forårsager lokal smeltning af plasten på grund af absorption af vibrationsenergi langs samlingen, der skal svejses.I metaller opstår svejsning på grund af højtryksspredning af overfladeoxider og lokal bevægelse af materialerne.Selvom der er opvarmning, er det ikke nok at smelte grundmaterialerne.

Ultralydssvejsning kan bruges til både hård og blød plast, såsom semikrystallinsk plast, og metaller.Forståelsen af ​​ultralydssvejsning er steget med forskning og test.Opfindelsen af ​​mere sofistikeret og billigt udstyr og øget efterspørgsel efter plastik og elektroniske komponenter har ført til en voksende viden om den grundlæggende proces.Imidlertid kræver mange aspekter af ultralydssvejsning stadig flere undersøgelser, såsom at relatere svejsekvalitet til procesparametre.Ultralydssvejsning er fortsat et område i hastig udvikling.