Фиксирането, зашиването и залепването са някои популярни техники, които използваме за свързване на два материала. Не можем обаче да отречем, че заваряването може да осигури най-добри резултати.
Заваряването може да осигури здрава връзка, която е много по-дълга от повечето други форми на фуги. Днес се използват най-различни методи за заваряване. Всеки тип има свои собствени различни методи и се използва в съответствие с изискванията и вида на участващите материали.
Един от най-модерните методи за заваряване е ултразвуковото заваряване.
Ултразвуковото заваряване използва ултразвукови вибрации за свързване на различни материали заедно. Едно от най-големите предимства на ултразвуковото заваряване е, че може да се използва за материали, различни от метали, като термопласти.
Чрез прилагане на ултразвукова вибрация към контактната точка, високите вибрации могат да доведат до стопяване на материала. Типичният честотен диапазон, използван при ултразвуково заваряване, е между 15 и 40 kHz.
Тъй като ултразвуковото заваръчно оборудване може да концентрира вибрациите в много локално положение, заваряването е много точно.
Части от ултразвуково заваряване
Захранване: Високочестотната машина за ултразвуково заваряване изисква захранване с високо напрежение.
Преобразувател: Преобразувателят поглъща ток с високо напрежение и го преобразува във високочестотни вибрации.
Бустер: Работи като усилвател, абсорбира високи честоти и след това го прави по-мощен.
Ултразвукова заваръчна глава или заваръчна глава: Както всички знаем, ултразвуковата заваръчна глава или заваръчна глава е средата между заварявания материал и машината. Той фокусира ултразвуковите вибрации до локална точка.
Материалът, който трябва да бъде заварен, обикновено се фиксира към наковалнята или някакъв вид фиксиращо устройство, което ги задържа. Пневматични преси обикновено са инсталирани на машината, така че клаксон може да се използва за предаване на налягане към материала.
Как ултразвуковото заваряване топи материали?
Ултразвукът се използва за заваряване, за да осигури малки, но бързи вибрации. Когато рогът или сонотродата са свързани към материала, ултразвуковите вибрации ще накарат материала да вибрира около половин милиметър при движение напред и назад.
Това мъничко движение е достатъчно, за да разтопи материала, защото скоростта на вибрациите е много висока. Тези вибрации карат материалите да се търкат един в друг и триенето между тях генерира топлина.
Можете да пресъздадете подобна среда, като бързо потъркате ръцете си. Ще усетите топлината, генерирана между дланите ви.
Освен това, ако продължите бързо да търкате, ще стане много неудобно. Представете си топлината, генерирана вътре, когато материалите се търкат един в друг със скорости, които са незабележими за човешкото око!
Триенето повишава температурата до точката, където контактните точки между материалите се топят, проправяйки път за молекулярно свързване. Ето как ултразвуковото заваряване заварява пластмаса.
Въпреки това, това е малко по-различно при заваряване на метали. Ултразвуковото заваряване се използва за нагряване на метал до една трета от температурата му на температура на топене.
По това време молекулите между двата метала ще се пресичат, за да образуват силна молекулярна връзка. Металът не се стопи.
Предимства на ултразвуковото заваряване
В сравнение с традиционната заваръчна технология, ултразвуковото заваряване има много предимства. Поради комбинацията от тези предимства, много индустрии използват ултразвуково заваряване.
Няма нужда от външен източник на топлина: Основното предимство на ултразвуковото заваряване е, че не се изисква външен източник на топлина. Топлината се генерира самостоятелно между материалите.
Бързо: Поради високата честота на вибрациите, ултразвуковото заваряване е един от най-бързите методи за заваряване в индустрията.
Възможността за автоматизация: Ултразвуковото заваряване не е сложно в много аспекти и е лесно за автоматизиране. Ултразвуковите машини имат сензори, които постоянно следят температурата.
Чиста и здрава фуга: контактната повърхност се топи / предпазители по време на заваряване, което води до много чиста и здрава фуга.
