プラスチック、プラスチック、金属、プラスチック、アルミニウムプロファイルの超音波溶着。 超音波溶接：技術、危険

金属の超音波溶接が得られているプロセスである 永久接続 固相にします。 （接続に形成されている）形成若年部とそれらの間の接触は、特殊工具の影響下で起こります。 これは、小振幅の相対的な接線方向の変位と工作物上に圧縮法線力を交互に組み合わされた効果を提供します。 次の超音波溶接技術を構成するものの詳細を考えます。

機構化合物

小振幅の変位が超音波周波数での部品の間で発生します。 塑性変形を受ける部品の表面上のそれらの微細な凹凸に起因します。 この結合ゾーンと共に汚染から排気されます。 超音波 機械振動は 、プリフォームの外側から工具の溶接部に伝達されます。 全体のプロセスは、部品の表面上のツールとサポートの滑りを防止するように構成されています。 ワーク振動を通過する過程では、エネルギー消費が発生します。 これは、支持体と設定部後の成形工具の間に配置された材料で溶接し、内部摩擦の初期段階での外面との間の摩擦によって達成されます。 変形を促進する温度上昇と関連しています。

材料の具体的な行動

部品およびそれらによって引き起こされる電圧の間の接線方向の移動、および表面層に少量で強い局所的な塑性変形を提供し、シール力の圧縮と一緒に作用します。 全体のプロセスは、機械的研削と酸化膜および他の汚染物質の排出を伴います。 超音波溶接は、還元可能 降伏強度の 塑性変形を容易にします。

プロセスの特長

超音波溶接は、接続のために必要な条件を容易にします。 これは機械変換振動によって達成されます。 振動エネルギーに起因する複雑なせん断応力、圧縮と緊張しています。 塑性変形は、弾性材料の限界を超えることによって発生します。 製造会社の接続は、排気表面酸化物の後に直接接触面積を増加させることによって確実に有機およびフィルムを吸着させます。

超音波の使用

超音波は、科学分野で広く使用されています。 それによって、科学者は物質や現象の物理的性質の数を模索しています。 業界では、超音波は、硬質材料による脱脂、洗浄製品に使用されます。 また、変動は積極的に結晶化が融解に影響を与えます。 超音波は、彼らは穀物を脱気し、研削提供し、鋳造材の機械的特性を向上させます。 変動は、残留応力の除去を促進します。 また、これらは広く遅い化学反応の速度を増加させるために使用されています。 超音波溶接は、異なる目的のために使用することができます。 振動は継ぎ目とポイント接続を形成するためのエネルギー源とすることができます。 結晶化の間に超音波溶接浴にさらされたときに起因する溶接構造とガスの集中除去研削への化合物の機械的特性を改善しました。 振動が積極的に汚れを除去しているという事実のために、人工および天然フィルムは、アイテム、酸化し、漆塗りなど。表面を接続することができます。 超音波溶接中に発生する残留応力を低減又は排除することができます。 振動アカウントの化合物成分の構造を安定化することができます。 これは、順番に、その後の自発的な構造変形の可能性を防ぐことができます。 超音波溶接は、近年では、より広く使われているになってきています。 これは、化合物と冷接点方式と比較してこの方法の紛れもない利点によるものです。 特に、超音波振動は、多くの場合、マイクロエレクトロニクスで使用されています。 有望な方向は、超音波溶接である プラスチック。 それらのいくつかは、他の方法に接続することはできません。 工業プラントにおいては、現在薄肉アルミニウム押出材、箔、ワイヤの超音波溶接を行います。 複数の材料から、この化合物のための特に有効な方法。 超音波 アルミニウムの溶接は、 家電製品の製造に使用されます。 この方法が有効である場合スプライシングシート材料（ニッケル、銅合金）。 プラスチックの超音波溶接は、光学装置及び微細力学の製造に適用されています。 現時点では、我々が作成され、様々な要素チップの接続のための機械の生産に実装されています。 デバイスは、それによって大幅に生産性を向上させ、自動装置が装備されています。

パワー超音波

プラスチックの超音波溶接は、高周波数機械的振動の複合作用と比較的小さな圧縮力による永久的な接続を提供します。 このメソッドは、冷たい方法でやるべきことがたくさんあります。 媒体を介して伝送することができるパワー超音波は、後者の物理的性質に依存するであろう。 超えると 極限強度 、圧縮ゾーンでは、固体材料が破壊されます。 液体のキャビテーションで似たような状況では、小さな泡の外観とそれに続くスラミングを伴って発生します。 最後の工程で、局所的な圧力が発生します。 この現象は、製品の洗浄及び処理のために使用されています。

デバイスノード

プラスチックの超音波溶接は特殊な機械を用いて行われます。 次のコンポーネントは、それらの中に存在しています：

1. 電源。
2. 振動機械システム。
3. 制御機器。
4. 圧力ドライブ。

振動システムは、その接合部、その濃度に後続の送信のために機械的に電力を変換し、必要な値の送信速度を得るために使用されます。 このノードには含まれています。

1. 電気機械変換巻線。 これは、金属ハウジング内に封入され、水によって冷却されます。
2. 変圧弾性振動。
3. 溶接チップ。
4. プロップ加圧機構。

ダイアフラムによる固定システム。 超音波照射は、溶接時に発生します。 プロセスは、振動の影響を受け、表面に直角に印加された圧力、及び熱効果の下で行われます。

この方法の可能性

超音波溶接は、プラスチック原料のために最も効果的です。 等々銅、ニッケル、金、銀で作られた、との記事が。互いに、そして他のmaloplastichnyh製品と接続することができます。 増加すると硬度の超音波溶接性が劣化します。 効果的に、タングステン、ニオブ、ジルコニウム、タンタル、モリブデンの超音波耐火物品を使用して接続されています。 ポリマーの超音波溶接は比較的新しい方法であると考えられます。 そのような製品は、互いにおよび他の固体成分と結合することができます。 金属としては、ガラス、半導体、セラミックスを用いて接合することができます。 プリフォームを結合して、層間てすることができます。 例えば、鋼材、アルミニウム、プラスチックを介して相互に溶接されています。 高温下での滞在時間が短いのために、異なる製品の高品質の化合物を得ました。 原料の特性の軽微な変更の対象となります。 不純物の不在 - 超音波溶接が有する利点の一つ。 人間への危険性も存在しません。 有利な衛生状態を接続する場合。 通信製品は、異なる化学的均質性です。

接続機能

金属溶接はラップ手段は、原則として、行われます。 これは、異なる構造的なデザイン要素を追加します。 溶接点（一つ又は複数）、いずれかの連続縫合ループを行うことができます。 いくつかの場合において、プリフォームのプリフォームの端部は、その平面とワイヤT継手から構成されています。 あなたは、同じ時間（パッケージ）でいくつかの材料の超音波溶接を行うことができます。

部品の厚さ

これは、上限に制限されています。 金属ブランクの厚さを増加させることによって、より大きな振幅の振動と一緒に使用されなければなりません。 これは、エネルギーの損失を補償します。 振幅の増加は、順番に、一定の限度まで可能です。 器具からの疲労亀裂、大きな凹みが発生する確率に関連する制限。 このような場合には、超音波溶接方法を好適に評価することが必要です。 実際に、この方法は、3件の記事4 ... 1mmで05ミクロンの厚さで使用されています。 溶接は0.01 ... 05ミリメートルの直径を有する部品に使用することができます。 第二製品の厚さは、第1よりも実質的に大きくすることができます。

潜在的な問題

超音波溶接方法の適用において、製品における既存の化合物の疲労破壊の可能性を検討します。 調達プロセスの間に互いに対して展開することができます。 上述したように、工具の表面上の材料が凹みです。 装置自体は、その作動面の浸食に、限られた寿命によって特徴付けられます。 特定の時点で製品材料は、器具に溶接されています。 これは、デバイスの摩耗につながります。 機器の修理は多くの困難が伴います。 それらは、ツール自体は、単一ノードの設計、構成および動作周波数に正確に設計された寸法を折り曲げるない要素として作用するという事実に関連しています。

準備の製品とモードの設定

複雑な測定表面部分の超音波溶接を実行する前に行う必要はありません。 場合は、接続の品質の安定性を増加させることが望ましいです。 これを行うには、唯一の溶剤生成物を脱脂することをお勧めします。 発射超音波に対するパルス遅延で最適サイクル考え延性金属の化合物です。 製品の比較的高い硬度で、超音波を組み込む前に、小さな加熱を待つことをお勧めします。

溶接スキーム

いくつかは、彼らのです。 フローチャート超音波溶接ツールは、文字の揺れが異なります。 彼らは、縦方向のねじれ、曲がり、することができます。 また、被加工物の表面に対する装置、並びに構造物の機能および支持部材に圧縮力を伝達する方法の空間的な位置に応じて回路を区別する。 輪郭のため、曲げ及び縦振動縫合糸と使用ポイントボンディングを実施例。 超音波照射は、部品は、熱源から離れたローカルパルス加熱と組み合わせることができます。 このケースでは、多くの利点を達成することが可能です。 まず第一に、あなたは、振動の振幅だけでなく、強さとその通過の時間を短縮することができます。 エネルギー熱パルスの特性および追加のプロセスパラメータとして超音波行為との重複の期間。

熱効果

超音波溶接は、接合部の温度上昇を伴います。 熱の発生は、製品の表面に接触するの摩擦の外観、ならびに塑性変形を引き起こしました。 これらは、実際には、溶接継手の形成を伴っています。 接触部での温度は、強度パラメータに依存するであろう。 それらの間のチーフは、材料の硬さの度合いです。 さらに、かなりの重要性熱物性：熱伝導率と熱容量。 温度レベルで選択された溶接条件に影響を与えます。 練習が示すように、熱効果を登場して決定する条件としては機能しません。 温度が閾値レベルまで上昇する前に、最大強度は化合物の生成物で達成されるからです。 部品を行う予備加熱することができる超音波振動の伝達の持続時間を減少させます。 また、接合強度を向上させます。

結論

超音波溶接は、いくつかの産業分野で現在の部品を接合不可欠な方法です。 特に、この方法は、マイクロエレクトロニクスでは一般的です。 超音波を使用すると、プラスチックおよび固体材料の多様性を接続することができます。 今日は積極的なツールと溶接技術の向上に研究活動を実施しています。