Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка подобное сварке трением. Неразъемное соединение образуется при совместном действии на свариваемые детали механических колебаний высокой (ультразвуковой) частоты и относительно небольших сжимающих усилий.

Силы трения возникают при воздействии на сжаты осевой силой заготовки механических колебаний ультразвуковой частоты (2030 кГц) Такие колебания образуются в специальных генераторах мощностью 310 кВт и магнітострикційних1 преобразователях. Колебания и давление передаются свариваемым деталям через специальное устройство. Колебания вызывают смещение частей металла, разрушение пленки и разогрева свариваемых поверхностей, а давление - необходимую пластическую деформацию. Элементом колебательной системы является электромагнитный преобразователь. Переменное напряжение создает в обмотке преобразователя намагничивающий в ток, который возбуждает переменное магнитное поле в материале преобразователя. При изменении величины напряженности магнитного поля в материале возникает периодическая смена размеров, при этом частота упругих колебаний равна двойной частоте тока. Амплитуда колебаний на конце волн овода на холостом ходу составляет 2040 мкм.

В результате ультразвуковых колебаний в тонких слоях поверхностей деталей создаются деформации сдвига, которые разрушают поверхностные пленки. При этом образуются узлы сцепления, поверхностные слои нагреваются и под действием давящей усилия пластично деформируются. Свариваемые поверхности приближаются к расстоянии действия межатомных сил и возникает крепкое сварное соединение.

Преимуществами ультразвуковой сварки являются:

незначительное тепловое воздействие на свариваемые детали, который обеспечивает минимальное изменение их структуры;

применение небольших сжимающих усилий (0,12,5 кН) приводит к возникновению малых вмятин (510%);

сварка в твердом состоянии без существенного нагрева позволяет сваривать химически активные материалы ;

возможность сварки очень тонких деталей; - низкая мощность сварочного оборудования и простота конструкции.

Недостатками ультразвуковой сварки являются:

ограничения толщины свариваемых деталей;

влияние высокой частоты на организм человека;

высокая стоимость генераторов высокой частоты.

Этот способ сварки используется в приборостроении, радиоэлектронике для соединения пар металлов: хромель - алюмель (350 С), медь - константан (450 0с), алюминия (200300 Ос), меди (600 0с), а также термопластиков, полиэтиленовых пленок, стекла толщиной 0,050,5 мм.

Автор: І.В.Гуменюк и О.Ф.Іваськов

Книга: Технология электродуговой сварки

Просмотров - 2405.