Prosvarku.info
Назад

Технология ультразвуковой сварки, плюсы и минусы метода, области применения

Время на чтение: 2 мин
0
270
ультразвуковая сварка

Существуют различные методы сварки металлических изделий. Многие не универсальны, однако остаются по-прежнему незаменимыми на объектах повышенной сложности или для личного пользования. Есть и те, о которых мало кто упоминает.

К таким, например, относится сварка металлов ультразвуком. Её применяют в производстве электротехники, проволочных и различных тонкостенных металлических изделиях маленьких размеров.

Рассмотрим основные принципы работы ультразвукового сваривания и метода соединения деталей.

Краткая теория

Основным источником энергии при ультразвуковом сваривании являются колебания ультразвуковых волн. Этот принцип позволяет сваривать между собой как металл, так и пластик, различные ткани и кожу, а также соединения металла со стеклом.

Её используют вместе с точечной, контактной и шовной видами.

Любопытный факт: внедрение в производство оборудования для ультразвукового сваривания в 60-е годы XX века помогло успешно завершить проект по свариванию и выпуску автомобиля, полностью сделанного из пластика.

Для универсальной сварки применяют различное специальное оборудование.

Предпочтение отдают универсальному оборудованию по типу "швейной машинки" для непрерывной ультразвуковой сварки различных синтетических изделий, например, брезента. Тема оборудования детально будет рассмотрена позже.

Принцип работы

ультразвуковое сваривание

Стабильной работы сварки обеспечивается при беспрерывной генерации ультразвуковых волн с частотами в пределах 18…180 кГц и выдаваемой мощностью 0,01…10 кВт.

Совместная работа высокого давления и высокочастотных колебаний обеспечивает нагрев детали в зоне контакта и его дальнейшее сваривание.

Во время сварки волн высокой частоты сталкиваются с поверхностью металла, образуя при этом сухое трение. Пленки (оксиды) на поверхности детали разрушаются под воздействием сухого трения.

Далее сухое трение меняется на чистое, которое расплавляет и сваривает металл.

Типы соединения металлов получаемые при ультразвуковом сваривании: внахлест; рельефная; стыковая сварка круглой и плоской детали; сварка с раздавливанием кромок и т.д.

Особенности ультразвуковой сварки

ультразвуковое сваривание

В каждом методе существуют достоинства и недостатки.

Читайте также:  Процедура визуально-измерительного контроля сварных соединений, ее преимущества и недостатки

Начнем с достоинств. Первым и одним из основных является простота подготовки материала к свариванию.

Предварительно перед сваркой ультразвуком необходимо только обезжирить поверхность, тогда как при иных видах нужно удалять грязь и ржавчину. Это значительно экономит время и силы рабочего.

Второй плюс – это местный нагрев, который происходит только в зоне контакта и не распространяется далеко за его пределы. Металл не поддается деформации от нагрева, что благоприятно сказывается и при сваривании пластиковых изделий.

Третий плюс – это применение ультразвуковой сварки во время сложных работ в труднодоступных местах. Поскольку сваривание происходит очень быстро, то и металл быстро нагреваться (в течение одной секунды).

Возможности данного метода приятно удивляют. Ультразвуком сваривают детали толщиной всего 0,001 миллиметр.  Стоит подчеркнуть, что метод не идеальный. О недостатках, хоть и во многом несущественных, но стоит упомянуть.

Очень часто о многих вещах судят по их цене: чем она выше, тем она качественнее. Дорогие генераторы работают дольше и лучше. Дешевые модели могут не справляться с возложенной на них работой.

Однако работа многих недорогих аппаратов оправдывает себя и ее достаточно для многих задач. Часто ультразвуком становится невозможно сварить детали значительной толщины.

Эта проблема решается путем обычного подбора деталей с волнообразной формой поверхности, которые благодаря эффекту акустической линзы фокусируют ультразвуковую волну в зону контакта.

Про оборудование

оборудование для ультразвуковой сварки

При сваривании ультразвуком применяют машины для: точечной контурной прессовой сварки; шовной и шовно-шаговой; портативные установки, работающие на малых мощностях, например: ручные пистолеты.

Диапазон мощностей выбирают в пределах 100…1500 Вт и зависит он от назначения, размеров и цен машин.

Старые аппараты работали на принципе магнитострикционного эффекта. Сейчас им на смену приходят новые и совершенные модели с пьезоэлектрическими преобразователями.

Их производством занимаются европейские и мировые предприятия. Россия также выпускает оборудование, которое конкурирует с зарубежными производителями за счет невысокой стоимости и хорошего качества сборки.

Читайте также:  Применение флюса в процессе пайки медных труб - виды, особенности, техника

В Советском союзе такая методика не была распространена. Она использовалась преимущественно для изготовления микросхем. Сейчас её применяют в таких отраслях промышленности как полупроводниковая продукция, механика и оптика.

Подведем итоги

Основной потенциал ультразвуковой сварки раскрывается во время сложных работ в местах непригодных для ручного сваривания, мелких и тонкостенных деталей. Материал не поддается деформации и растеканию.

Этот метод отлично справляется с металлическими изделиями, например, с алюминием, поверхностный слой которых покрыт оксидными пленками.

Ультразвуковой метод сваривания остается доступным из-за невысокой стоимости оборудования. Ее стоит опробовать, если вы еще не знакомы с ней. Уже приходилось работать с ней!? Расскажите об этом и поделитесь опытом с начинающими сварщиками. Дерзайте!

Автор:
Professional
Поделиться
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.
Adblock
detector