Sudarea cu ultrasunete este un proces industrial prin care vibrațiile acustice ultrasonice de înaltă frecvență sunt aplicate local pieselor de lucru care sunt ținute împreună sub presiune pentru a crea o sudură în stare solidă.Este folosit în mod obișnuit pentru materiale plastice și metale și în special pentru îmbinarea materialelor diferite.În sudarea cu ultrasunete, nu sunt necesare șuruburi, cuie, materiale de lipit sau adezivi pentru a lega materialele.Când se aplică metalelor, o caracteristică notabilă a acestei metode este că temperatura rămâne cu mult sub punctul de topire al materialelor implicate, prevenind astfel orice proprietăți nedorite care pot apărea din expunerea la temperaturi ridicate a materialelor.
Pentru îmbinarea pieselor termoplastice turnate prin injecție complexe, echipamentele de sudare cu ultrasunete pot fi personalizate cu ușurință pentru a se potrivi cu specificațiile exacte ale pieselor sudate.Părțile sunt cuprinse între un cuib cu formă fixă (nicovală) și un sonotrod (corn) conectat la un traductor și este emisă o vibrație acustică de amplitudine mică de ~20 kHz.(Notă: frecvențele comune utilizate în sudarea cu ultrasunete a materialelor termoplastice sunt 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz și 70 kHz).La sudarea materialelor plastice, interfața celor două părți este special concepută pentru a concentra procesul de topire.Unul dintre materiale are de obicei un director de energie cu vârfuri sau rotunjite, care contactează a doua parte din plastic.Energia ultrasonică topește punctul de contact dintre părți, creând o îmbinare.Acest proces este o alternativă automată bună la lipici, șuruburi sau modele cu fixare rapidă.Este folosit de obicei cu piese mici (de exemplu, telefoane mobile, electronice de larg consum, instrumente medicale de unică folosință, jucării etc.), dar poate fi folosit pe piese la fel de mari ca un mic grup de instrumente auto.Ultrasunetele pot fi, de asemenea, utilizate pentru sudarea metalelor, dar sunt de obicei limitate la suduri mici de metale subțiri, maleabile, de exemplu aluminiu, cupru, nichel.Ultrasunetele nu ar fi folosite la sudarea șasiului unui automobil sau la sudarea pieselor unei biciclete împreună, din cauza nivelurilor de putere necesare.
Sudarea cu ultrasunete a materialelor termoplastice determină topirea locală a plasticului datorită absorbției energiei vibraționale de-a lungul îmbinării care trebuie sudată.În metale, sudarea are loc datorită dispersării la presiune înaltă a oxizilor de suprafață și mișcării locale a materialelor.Deși există încălzire, nu este suficient să topești materialele de bază.
Sudarea cu ultrasunete poate fi utilizată atât pentru materialele plastice dure, cât și pentru cele moi, cum ar fi materialele plastice semicristaline, și metalele.Înțelegerea sudurii cu ultrasunete a crescut odată cu cercetarea și testarea.Invenția unor echipamente mai sofisticate și mai ieftine și cererea crescută de componente din plastic și electronice au condus la o cunoaștere tot mai mare a procesului fundamental.Cu toate acestea, multe aspecte ale sudării cu ultrasunete necesită încă mai multe studii, cum ar fi corelarea calității sudurii cu parametrii procesului.Sudarea cu ultrasunete continuă să fie un domeniu în dezvoltare rapidă.
Ora postării: 02-12-2021