Sudarea cu ultrasunete 1

Sudarea cu ultrasunete de înaltă frecvență afectează piesele prin vibrații acustice. În același timp, materialul care trebuie legat trebuie să fie la o presiune scăzută. Cea mai răspândită utilizare a metodei este lucrarea cu termoplastică, deoarece nu întotdeauna sudarea standard sau articulațiile cu șuruburi pot rezolva pe deplin sarcina.







Procesul de lipire cu ultrasunete este destul de rentabil din costul materialelor metalice și, de asemenea, accelerează semnificativ procesul de producție. Această metodă este caracterizată de o calitate superioară a cusăturii sudate, în timp ce consumul de metale poate fi redus la 30%. Deoarece procesul nu este costisitor și consumator de timp, costul structurilor construite este redus, ceea ce economisește bani pentru utilizatorul final.

avantaje

Înainte de a trece la detalii, merită să menționăm aspectele pozitive pe care le are sudarea cu ultrasunete:

  1. Nu este nevoie de o atmosferă protectoare;
  2. Nu există cerințe speciale pentru schimbarea locului de andocare;
  3. Sudarea poate fi prelungiri de orice formă;
  4. Este posibilă automatizarea completă a lucrărilor și integrarea cu ușurință a sudării cu alte procese de producție;
  5. Metoda este ecologică, nu folosește substanțe chimice, dar vaporii produși se formează într-o cantitate foarte mică;
  6. Sudarea cu ultrasunete nu implică utilizarea temperaturilor foarte ridicate, astfel încât este posibil să se lucreze cu metale care sunt sensibile la căldură, precum și cu alte materiale de compoziție diferită;
  7. Consumabilele cum ar fi un electrod, o sârmă sau un lipitor nu sunt folosite pentru ultrasunete;
  8. Pentru a obține conexiunea este un sfert de secundă;
  9. Eficiența energetică;
  10. Conexiunea are întotdeauna un aspect estetic și o fiabilitate ridicată.

deficiențe

Ca orice altă metodă de conectare, sudarea cu ultrasunete are nu numai avantaje, ci și momente negative:

  • mărimea pieselor care urmează a fi sudate are limitări, adică nu mai mult de 250 mm. Acest lucru se datorează faptului că poate fi dificil să se controleze amplitudinea, precum și limitarea puterii de ieșire a senzorului. Acest lucru se datorează și lipsei unei sonotrode, pentru a transmite puterea suficientă a undelor sonore;
  • astfel de sudare nu va fi relevantă la îmbinarea materialelor cu pereți groși. Acest lucru înseamnă că una dintre spații libere ar trebui să fie ușoară, deoarece va absorbi cea mai mare parte a energiei;
  • Umiditatea care poate fi prezentă în material trebuie să fie prezentă într-o cantitate mică. Și dacă există o mulțime de acest lucru, utilizarea sudurii prin vibrații va deveni relevantă.

Cum influențează ultrasunetele părțile?

Toate sunt bine înțelese și predate la școală că toată materia solidă constă din atomi care au o anumită ordine de construcție, aceasta se numește o latură de cristal. Aceste particule pot efectua vibrații în mișcare legate de poziția lor inițială. Orice substanță are propria sa energie internă și cu cât este mai mare, cu atât este mai mare amplitudinea particulelor oscilante. Când se întâmplă acest lucru, moleculele pot pierde conexiunea existentă între ele. În această stare, dar cu o amplitudine care este coborâtă, re-combinarea însăși a legăturilor în interiorul substanței are loc.

Ca urmare, sudarea cu ultrasunete oferă o conexiune destul de fiabilă într-o perioadă foarte scurtă de timp, printr-un stimul suplimentar, care dă un impuls pentru a crește amplitudinea oscilațiilor. Pentru a face acest lucru, undele ultrasonice sunt trimise la locul viitorului compus, unde apar aceste reacții. Nu durează mult și nu este un proces consumator de timp suplimentar. Prin urmare, ultrasunetele sunt una dintre metodele cele mai acceptabile de conectare pentru sudori cu experiență.






Echipament folosit

Toate echipamentele pentru controlul sudării cu ultrasunete includ mai multe componente:

  1. Mecanica, care creează presiune asupra pieselor conectate;
  2. Un nod acustic, care include un ghid de undă;
  3. Calitatea și controlul procesului sunt monitorizate de echipamente speciale;
  4. Generator de oscilații electrice.

Unii oameni se gândesc să încerce să facă un astfel de dispozitiv cu propriile mâini? Acest lucru este relevant doar dacă este un lucrător cu înaltă calificare, deoarece va trebui să se ocupe de calcule fizice, precum și matematice. În cazul în care nu vor fi luate toate regulile în considerare și nu va fi nici cea mai mică abatere de la schema de echipament necesar, pentru a obține un rezultat bun nu este obținut, iar în cel mai rău caz, detaliile nu se va conecta la toate. Prin urmare, înainte de a vă așeza pentru un astfel de proiect, trebuie să fiți 100% încrezători în abilitățile dvs., să aveți cunoștințele și experiența relevante.

Domenii de utilizare a sudării cu ultrasunete

Sudarea cu ultrasunete nu se poate lăuda cu versatilitatea sa în structurile de sudură. Pe de o parte, este o modalitate ideală de a conecta mai multe materiale. Pe de altă parte, ele trebuie să fie foarte plastic și să nu aibă dimensiuni lineare uriașe. Numai în acest caz, cu ajutorul ultrasunetelor, va fi posibil să se obțină rezultatul cel mai calitativ.

Dacă ultrasunetele urmează să fie utilizate pentru sudarea metalului cu o grosime mare, acesta nu va fi practic și neprofitabil. Acest rezultat se datorează faptului că undele vor fi complet stinse înainte de a ajunge la marginea suprafeței sudate. De asemenea, fenomenele de dispersie pot provoca valuri de sunet secundare și, la rândul lor, vor fi un obstacol în calea fenomenului rezonant într-un mediu dens.

Dar dacă este vorba de sudarea materialelor mai moi (de exemplu, din plastic), atunci situația va arăta mult mai pozitivă. Valorile secundare de sunet nu se vor propaga aici, iar particulele de la punctul de joncțiune vor fi activate rapid, ceea ce va conduce la o conexiune timpurie și calitativă.

Sudarea cu ultrasunete 1

Prin urmare, cele mai frecvente subspecii de sudare cu ultrasunete este conexiunea cu plasticul. Este adesea folosit în producția industrială mare, precum și în multe ateliere specializate. Sudarea este relevantă în cazul în care este imposibil să se aplice metode standard, implică utilizarea de temperaturi ridicate, care nu va duce la o părți pozitive de reparații rezultat, care are o sensibilitate ridicată la căldură.

Eliberarea căldurii în timpul sudării cu ultrasunete

Când se lucrează cu piese metalice, sudarea cu ultrasunete va fi însoțită de eliberarea unei anumite cantități de căldură. Se formează datorită deformării plastice și apariției frecării pe suprafețele expuse lipirii. Temperatura însăși nu este constantă, dar va depinde de o serie de factori, cum ar fi duritatea metalului, precum și proprietățile sale fizice (capacitatea termică și conductivitatea termică). În mod mic, acest lucru va fi de asemenea afectat de modul de sudare selectat.

În procesul de sudare, experții au observat că calitatea și fiabilitatea conexiunii nu depind de indicii de temperatură. Acest lucru se datorează faptului că cuplarea maximă a suprafețelor sudate este formată chiar înainte ca temperatura să atingă vârful. Uneori, preîncălzirea preformelor este utilizată chiar înainte de sudură, ceea ce va face ca cusăturile să fie mult mai puternice și să crească transmisia transmisă cu ultrasunete prin articulațiile structurii.

Cum funcționează echipamentul?

Instalarea de sudura ultrasonica fiabila ar trebui sa fie calculata pentru a face mici probleme. Dacă toate condițiile sunt îndeplinite, aceasta va funcționa în mod clar și fără întrerupere. Generatorul este necesar pentru a crea oscilații electrice. Ei trec în stare de undă sonoră cu frecvență ridicată. Valurile sunt elastice. Mijloacele care trebuie transmise vor fi prin intermediul ghidurilor de undă, proiectate sub formă de tije sau tuburi goale.

Așa cum sa discutat anterior, moleculele sunt caracterizate printr-o anumită frecvență de oscilație și când valurile care coincid în frecvență, reacționează, se formează o rezonanță, și anume amplitudinea mișcării particulelor începe să crească. Aceasta este doar ceea ce ajută la sudarea designului. Atunci când moleculele încep să se deplaseze unul către celălalt, acest lucru este deja suficient pentru o acomodare fiabilă. Dar pentru a conecta diferite materiale, aveți nevoie de o frecvență diferită de oscilație, care este reglementată de echipamentul corespunzător.

Modul de sudare a părților cu ultrasunete este o metodă eficientă, dar nu întotdeauna. Este necesar să se ia în considerare o serie de caracteristici fizice și matematice care sunt necesare pentru obținerea unui rezultat calitativ. Procesul este destul de complicat și necesită o înaltă calificare a specialistului care efectuează lucrări cu conexiuni, același lucru este valabil și pentru construirea aparatului. Adesea, acest lucru nu duce la succesul așteptat.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: