Ултразвуково заваряване на пластмаси, пластмаси, метали, пластмаси, алуминиеви профили. Ултразвуков заваряване: технология, опасности

Ултразвуково заваряване на метали е процес, при който полученият постоянна връзка с твърда фаза. Образуване непълнолетни части (които се образуват във връзката) и контакт между тях възниква под влиянието на специален инструмент. Тя осигурява комбинирания ефект на променлив относителното преместване на тангенциален малка амплитуда и натиск нормална сила на детайла. Обсъжда се по детайлите на това, какво представлява ултразвукова заваръчна техника.

механизъм съединение

Малък амплитуда премествания възникват между частите на ултразвукова честота. Поради своите микроскопични нередности по повърхността на частите подложени на пластична деформация. Заедно с това свързване зона са евакуирани от замърсяване. Ултразвукови механични вибрации се предават на заваряване част на инструмента от външната страна на заготовката. Целият процес е организиран по такъв начин, че да се предотврати приплъзване на инструменти и подкрепа от страна на повърхности. В процеса на преминаване през трептенията на детайла настъпва разсейване на енергия. Това се постига чрез триене между външните повърхности на първоначалния етап на заваряване и вътрешно триене в материала, поставен между опората и формоващи инструменти след частта за настройка. Във връзка с повишена температура, което улеснява деформация.

Специфичната поведението на материала

Тангенциална движение между частите и напрежението, които са причинени от тях, и действа заедно с компресия на силата на запечатване, осигуряват интензивен локализиран пластична деформация в малки количества в повърхностните слоеве. Целият процес е придружен от механично смилане и евакуация на окисни филми и други замърсители. Ултразвуково заваръчно позволява намаляване на добива сила, която улеснява пластична деформация.

характеристиките на процеса,

Ултразвуков заваряване улеснява необходимите условия за връзката. Това се постига чрез механични вибрации на датчиците. Благодарение на енергията на вибрации са сложни напрежение на срязване, компресия и напрежение. Пластична деформация се среща при превишаване пределите на еластичност материали. Получаване твърда връзка се осигурява чрез увеличаване на площта на директен контакт след евакуиране повърхностни окиси, органични и адсорбира филми.

Използването на ултразвук

Ултразвукът се използва широко в съответната научна област. С него учените проучват редица физически свойства на веществата и явления. В промишлеността, ултразвук се използва за обезмасляване и почистващи продукти с твърди материали. В допълнение, колебания положително засягат кристализиращ се топи. Ултразвукът осигурява ги дегазиране и мелене на зърно, увеличаване на механичните свойства на гласове материали. Колебанията предизвикват отстраняването на остатъчен стрес. Те са широко използвани за увеличаване на скоростта на бавни химични реакции. ултразвуково заваряване може да се използва за различни цели. Вибрации могат да бъдат източник на енергия за образуване на шев и точкови връзки. Когато са изложени на ултразвуково заваряване баня по време на кристализацията подобрени механични свойства на съединението поради смилане структура заварка и интензивно отстраняване на газове. Поради факта, че вибрациите са активно премахване на мръсотия, изкуствен и естествен филм може да се свърже елементите, окислен, лакирана, и т.н. .. повърхност. Ултразвук може да се намали или премахне остатъчното напрежение, получена по време на заваряване. За сметка трептения може да стабилизира структурата на съставни компоненти. Това, от своя страна, помага за предотвратяване на вероятността от спонтанен структурна деформация след това. Ултразвуков заваряване става все по-широко се използва в последните години. Това се дължи на безспорни Предимствата на този метод в сравнение със съединението и студени методи за контакт. Особено ултразвукови вибрации често се използват в микроелектрониката. Обещаващ посока е ултразвуково заваряване на пластмаси. Някои от тях не може да се свърже към всеки друг начин. В промишлени инсталации понастоящем извършва ултразвукова заварка на тънкостенни алуминиеви профили, фолио, тел. Особено ефективен метод за това съединение продукти от различни материали. Ултразвуково заваряване на алуминий се използва в производството на домакински уреди. Този метод е ефективен, когато снаждане листови материали (никел, медни сплави). Ултразвуково заваряване на пластмаси се прилага в производството на оптични устройства и фината механика. В момента, ние създадохме и внедрена в производството на машини за свързване на различни елементи чип. Устройства са оборудвани с автоматични устройства, с което значително увеличава производителността.

мощност ултразвук

Ултразвуково заваряване на пластмасови осигурява постоянна връзка се дължи на комбинираното действие на високо честотни трептения механични и относително малки сили на натиск. Този метод има много общо с студен метод. Мощност на ултразвук, който може да се предава чрез посредничеството ще зависи от физичните свойства на последния. Когато надвишава максимална якост в зоните на компресия, твърд материал е унищожен. В подобни ситуации в течности кавитация възниква, придружен от външния вид на малки мехурчета и последващото им захлопването. В последния процес възникват местен натиск. Това явление се използва за почистване и обработка на продуктите.

възли на устройства

Ултразвуково заваряване на пластмаси се осъществява с помощта на специални машини. Следните компоненти присъстват в тях:

1. Захранване.
2. Вибриращият механична система.
3. Контролно оборудване.
4. устройство налягане.

В осцилаторна Системата се използва за преобразуване на електрическа енергия в механична за последващо предаване на съвместното си част, концентрация и да получи желаната скорост стойност предавател. Този възел съдържа:

1. електромеханични конверторни намотки. Тя е затворена в метален корпус и се охлажда с вода.
2. Трансформаторни еластични трептения.
3. Заваряване връх.
4. механизъм Prop налягане.

Системи за закрепване с помощта на диафрагмата. ултразвукова радиация се появява само по време на заваряване. Процесът се извършва под въздействието на колебанията, заявената под прав ъгъл към повърхността налягане и термичен ефект.

възможности на метода

Ултразвуково заваръчно е най-ефективен за пластмасови суровини. Изделия от мед, никел, злато, сребро, и така нататък. Могат да бъдат свързани един с друг и с други maloplastichnyh продукти. С увеличаване на твърдостта ултразвукови заваряване влошава. Ефективно свързани чрез ултразвукови огнеупорни изделия от волфрам, ниобий, цирконий, тантал, молибден. Ултразвуково заваръчно на полимери се счита за относително нов метод. Тези продукти могат също така да бъдат свързани един с друг и с други твърди компоненти. Що се отнася до метала, може да се присъедини със стъклени, полупроводници, керамика. Може да се свързват преформа и чрез междинен слой. Например, стоманени продукти са заварени една с друга чрез алуминиев пластмаса. Поради кратката продължителност на престой при висока температура се постига високо качество на съединение на различни продукти. суровини имоти подлежи на незначителни промени. Липсата на примеси - Едно от предимствата, притежавани от ултразвуково заваряване. Опасност за хората също липсват. При свързване на благоприятни условия на хигиена. Съобщение продукти са различни химически хомогенност.

Характеристики на връзката

метала се извършва, като правило, обиколка средства. Към това се добавя различни структурни елементи на дизайна. Заваряване може да се проведе точки (един или повече), или непрекъснат шев примка. В някои случаи края на заготовка на преформата е направен от тел T-съвместно със самолет. Можете да извършвате ултразвукова заварка на няколко материала в същото време (пакет).

Дебелината на частите

Тя е ограничена до горната граница. Чрез увеличаване на дебелината на метална заготовка трябва да се използва с по-големи амплитуди трептения. Това ще компенсира загубата на енергия. Увеличението на амплитуда, от своя страна, е възможно до определен лимит. Ограниченията, свързани с вероятността за поява на уморни пукнатини, големи вдлъбнатини от инструмента. В такива случаи е необходимо да се прецени как подходящ е ултразвуково заваряване. На практика, методът се използва с дебелина от 3 членове 4 ... ... 05 микрона до 1 mm. Заваряване може да се използва за части с диаметър 0,01 ... 05 мм. Дебелината на втория продукт може да бъде значително по-голямо от първото.

потенциални проблеми

При прилагането на ултразвуково заваряване метод разглежда вероятността от умора недостатъчност на съществуващите съединения в продуктите. По време на процеса на възлагане на обществени поръчки може да се разгърне една спрямо друга. Както бе споменато по-горе, материалът на повърхността на инструмента са вдлъбнатини. Самото устройство се характеризира с ограничен живот, поради ерозия на своя оперативен самолет. В определени точки материал продукт е заварена към инструмента. Това води до износване на устройството. Ремонт на оборудване е съпроводено с редица трудности. Те са свързани с факта, че самата инструмент действа като елемент не сгъване един възел дизайн, конфигурацията и размерите на които са предназначени точно на работната честота.

Подготовка продукти и настройките за режима

Преди извършване на ултразвукова заварка на всякакви сложни мерки повърхностните части, които не е необходимо да се извърши. Ако е желателно да се увеличи стабилността на качеството на връзката. За да направите това, е препоръчително да се обезмасли само разтворител продукт. За съединения от сферографитен метали считат оптимално цикъл със забавяне на импулса по отношение на ултразвук за изстрелване. В сравнително висока твърдост на продукта е препоръчително да се изчака малко за отопление, преди включването на ултразвукови.

схема за заваряване

Тяхната са няколко. диаграмите ултразвукови заваръчни инструменти се различават по характер люлки. Те могат да бъдат усукване, огъване, надлъжно. Също така, се разграничат верига зависимост от пространственото положение на по отношение на устройството към повърхността на детайла, както и метод за предаване на сили на натиск на структурните характеристики на елемент на продукта и поддръжка. За оформяне на изпълнения огъване и надлъжен шев и вибрации използва точка на свързване. експозиция ултразвук може да се комбинира с местните импулсни отоплителни части се отделят от източника на топлина. В този случай е възможно да се постигне редица предимства. На първо място, можете да намалите амплитудата на трептене, както и силата и времето на тяхното преминаване. Енергийните свойства на пулса на топлина и периода на припокриване с ултразвук действат като допълнителни параметри на процеса.

топлина ефект

Ултразвуково заваръчно е придружено от повишаване на температурата в свързваща част. Появата на топлина причинява появата на триене на контактуващите повърхности на продукти, както и пластични деформации. Те са, в действителност, се придружава от образуване на заварено съединение. Температурата, при контактната част ще зависи от параметрите на якост. Главен сред тях е степента на твърдост на материала. Освен това голямо значение топлофизичните свойства: топлопроводимост и топлинен капацитет. На ниво температура влияе на избраните условия за заваряване. Както показва практиката, които се явяват термичен ефект не действа като определящ състояние. Това е така, защото максималната якост се постига в продукти на съединенията преди температурата се повишава до нивото на прага. Намаляване на продължителността на предаване на ултразвукови вибрации може да бъде предварително загрята провеждане части. Той също така ще подобри силата на свързване.

заключение

Ултразвуков заваряване в момента е в някои отрасли на промишлеността е незаменим метод присъедини части. Особено този метод е общ в микроелектрониката. Блокада дава възможност за свързване на множество от пластмаса и твърди материали. Днес е активно провежда изследователска работа върху подобряването на инструменти и заваръчни технологии.