Ультразвукове зварювання - це процес з'єднання різного матеріалу, при якому джерелом енергії виступає ультразвукове коливання.
Загальні відомості
Сутність ультразвукового зварювання є метод звукового коливання як одним з найбільш дієвих інструментів для з'єднання конструкцій твердих металів. Вона успішно використовується для варіння однорідних і неоднорідних з'єднань. Це можливо при подачі механічної коливальної енергії в область зварювання.
Схеми типових коливальних систем металів надана на малюнку нижче: а - поздовжня; б - поздовжньо-поперечна; в - поздовжньо-вертикальна; г - крутильна; 1 - електроакустичний перетворювач; 2 - хвильовий ланка; 3 - акустична розв'язка; 4 - зварювальний наконечник; 5 - деталі, що зварюються.
Схема типових коливальних з'єднань
Сварка металевих конструкцій виконується під дією системи стрижневих коливань.
Складовим є ультразвуковий концентратор. Він оснащений перетворювачем резонансу і зварювальним наконечником.
Залежно від різновиду сполук, їх товщини, заготовки стискаються з певною силою.
Галузь застосування
- Ультразвукове зварювання як метод з'єднання широко застосовується в несучих конструкціях авіаційних ліній.
- Ультразвукове зварювання активно використовується в автомобільній галузі. Їм можна успішно зварювати багатожильні мідні дроти. Загальний обсяг розтину може коливатися від 0,5 мм 2. і досягати 45 мм 2.
- Ультразвукове зварювання задіяна для виробництва електричних силових агрегатів і патронів для подушок безпеки.
- Даний метод добре зарекомендував себе в електротехнічної й електронної промисловості. Ультразвукове зварювання міді є якісним з'єднанням з використанням ультразвуку.
- Ультразвукове зварювання дає можливість якісного з'єднання фольги, дроту і листів. А також в мікроелектроніці для виготовлення напівпровідникових приладів.
- За допомогою даного методу з'єднання випускаються нагрівачі побутових холодильників.
Переваги і недоліки
Розглядаючи кожен метод варіння однорідних і неоднорідних з'єднань не можна пройти повз позитивних і негативних якостей. До плюсів використання методу, про який йде мова, можна віднести:
- можливість виконувати роботи без попередньої підготовки.
- T 0 режим може бути не більшим.
- Можливість міцно з'єднувати термочутливих конструкції.
- Проведення варіння елементів різної товщини.
- Ультразвукове зварювання дозволяє з'єднувати різнорідні метали.
- Варка характеризується хорошими електричними властивостями при невеликому перехідному опорі.
Показник міцність з'єднань на рівні 70% від міцності основного металу. »
Не можна не погодитися, що даний метод - це швидкість, екологічна чистота і економічність.
Не будемо захоплюватися вищепереліченими позитивними моментами. Просто зафіксуємо їх в пам'яті. Хоча, і негатив не можна відкинути в сторону, він існує:
- так при виконанні процесу робочі деталі може розгортати;
- від використовуваного інструменту на робочих поверхні залишаються видимі вм'ятини;
Крім цього, пристрій обмежено експлуатаційним терміном. Виникають, певного роду проблеми, в процесі проведення ремонтних робіт.
Незважаючи на це, можна стверджувати, що ультразвукове зварювання прогресивний метод. має більше позитивних моментів, ніж негативних.
Види ультразвукового зварювання
В процесі розгляду ефективності використання даного методу варіння, необхідно зупинитися на поєднанні напівпровідників.
В даному випадку використовується нахлесточноє спосіб з'єднання. До цього додається конструктивне оформлення робочих елементів. Дана технологія ультразвукового зварювання полягає в з'єднанні конструкцій точковим методом з використанням однієї або декількох точок. Це може бути безперервний шов або замкнуте коло. Коли проводиться формування дротяної робочої заготовки, виконується Таврове з'єднання з її площиною.
Цей варіант допускається при попередній формуванні! »
Ультразвукове зварювання провідників
Передбачена можливість пакетування: одночасне з'єднання декількох матеріалів воєдино.
Ультразвукове зварювання пластику і пластмас
Ультразвукове зварювання пластмас. Варка цим способом можлива з використанням спецмашин. Це складне, в технологічному плані пристрій, де є робочі вузли, а саме:
- Джерело живлення.
- Коливальна система механічного принципу дії.
- Блок керування.
- Привід тиску.
- Електромеханічний перетворювач з обмоткою, укладений в корпус з рідиною для охолодження.
- Трансформатор пружних коливань.
- Зварювальний наконечник.
Ультразвукове зварювання пластмас
А також опора з механізмом тиску на робочі поверхні.
Ультразвукове зварювання пластмас дає можливість з'єднання мікро / деталей.
технологічні схеми
Технологічні схеми можна розрізнити за характером коливань. Існує кілька варіантів, таких як:
Згинальні і поздовжні коливання використовуються для контурного, шовного і точкового з'єднання робочих поверхонь.
Схема ультразвукового зварювання
До особливостей робочого процесу УЗ / С можна віднести можливість формування позитивних сполук.
Створення нівелірних ділянок на оброблюваних деталях, а також фізичний контакт можливий з використанням спеціального інструменту.
Техніка безпеки
При проведенні робіт дотримання технологічного процесу виконується з використанням методів і умов протипожежної безпеки.
Невід'ємною частиною виконання робіт для обслуговуючого персоналу є використанням засобів і методів індивідуального захисту.
Робочий процес умовно можна розділити на два етапи:
- підготовчі заходи;
- і робочий цикл.
На першому етапі потрібно підготувати робочий матеріал, привести у відповідність робочу площу, звільнивши її від сторонніх предметів, і перевірити обладнання. Звернути увагу на справність електричних з'єднань.
Здійснювати допуск до роботи тільки для осіб які досягли 18 річного віку і які закінчили спеціальні курси. »
Перед початком робіт, майстер або відповідальна особа призначена наказом, проводить інструктаж по ТБ (техніці безпеки). Про що повинна бути відповідна розпис ознайомленого співробітника в журналі інструктажу ТБ. Детально про дотримання ТБ написано в інструкції з проведення робіт.
висновок
Ультразвукове зварювання в окремих галузях народного господарства стала незамінним методом з'єднання однорідних і неоднорідних деталей, пластичних і твердих матеріалів.
Інженери і сьогодні працюють над удосконаленням робочих інструментів. Мета наукових робіт - забезпечити ультразвуковий контроль зварювання. Зробити варильний процес більш якісним і ефективним, забезпечивши його новим обладнанням.
Сьогодні не тільки у виробництві можливе використання даного методу. Можлива ультразвукове зварювання своїми руками при виконанні нескладних у технічному плані робіт. Це може бути ультразвукове зварювання проводів різних побутових приладів і металів.