La soldadura per ultrasons de, plàstics, metalls, plàstics, perfils d'alumini de plàstic. Soldadura ultrasònica: tecnologia, els perills

Ultrasònic de soldadura dels metalls és un procés en el que l'obtingut connexió permanent a una fase sòlida. porcions menors de formació (que es formen en la connexió) i el contacte entre ells es produeix sota la influència d'una eina especial. Proporciona l'efecte combinat d'alternar el desplaçament tangencial relativa de petita amplitud i una força normal de compressió sobre la peça de treball. Considerem ara els detalls del que constitueix una tècnica de soldadura per ultrasons.

compost mecanisme

desplaçaments d'amplitud petita es produeixen entre les peces a una freqüència ultrasònica. A causa de les seves irregularitats microscòpiques a la superfície de les peces sotmeses a deformació plàstica. Juntament amb aquesta zona d'acoblament són evacuats de la contaminació. Ultrasònics vibracions mecàniques es transmeten a la porció de soldadura de l'eina des de l'exterior de la preforma. El procés complet s'organitza de tal manera com per evitar el lliscament d'eines i el suport en superfícies de peces. En el procés de passar a través de l'oscil·lació peça de treball es produeix dissipació d'energia. Això s'aconsegueix mitjançant la fricció entre les superfícies exteriors en l'etapa inicial de la soldadura i la fricció interna en el material, col·locat entre el suport i l'eina de formació després de la porció d'ajust. En conjunció amb l'augment de la temperatura, la qual cosa facilita la deformació.

El comportament específic del material

moviment tangencial entre les parts i el voltatge que són causades per ells, i actuar conjuntament amb la compressió de la força de segellat, brindar una intensa deformació plàstica localitzada en petites quantitats en les capes superficials. Tot el procés està acompanyat per mòlta mecànica i l'evacuació de les pel·lícules d'òxid i altres contaminants. La soldadura per ultrasons permet la reducció de límit d'elasticitat, el que facilita la deformació plàstica.

Característiques del procés

La soldadura ultrasònica facilita les condicions necessàries per a la connexió. Això s'aconsegueix a través de vibracions del transductor mecàniques. A causa de l'energia de vibració són cisalla complex tensió, compressió i tensió. La deformació plàstica es produeix per excedir els límits dels materials d'elasticitat. connexió ferma Preparació està assegurada per l'augment de l'àrea de contacte directe després d'òxids superficials d'evacuació, orgànica i s'adsorbe pel·lícules.

L'ús del ultrasò

L'ultrasò s'utilitza àmpliament en el camp científic. Amb ell, els científics estan explorant una sèrie de propietats físiques de les substàncies i fenòmens. En la indústria, l'ultrasò s'utilitza per desengreixar i netejar els productes amb materials durs. A més, les fluctuacions afecten positivament les masses foses de cristal·lització. L'ultrasò proporciona ells desgasificació i moldre el gra, augmentar les propietats mecàniques de materials de fosa. Les fluctuacions promoure l'eliminació de la tensió residual. També s'apliquen àmpliament per augmentar la velocitat de les reaccions químiques lentes. soldadura per ultrasons es pot utilitzar per a diferents propòsits. Les vibracions poden ser una font d'energia per a la formació de les connexions de costura i de punt. Quan s'exposa al bany de soldadura per ultrasons durant la cristal·lització propietats mecàniques del compost a causa de la mòlta de l'estructura de soldadura i l'eliminació intensiva dels gasos millorada. A causa del fet que les vibracions s'eliminen activament la brutícia, la pel·lícula artificial i natural pot connectar els elements, rovellada, lacat, etc .. Superfície. L'ultrasò pot reduir o eliminar la tensió residual que es produeix durant la soldadura. Per al compte oscil·lacions pot estabilitzar l'estructura dels components compostos. Això, al seu torn, ajuda a prevenir la probabilitat de deformació estructural espontània després. La soldadura ultrasònica és cada vegada més àmpliament utilitzat en els últims anys. Això és degut a les indubtables avantatges d'aquest mètode en comparació amb el compost i un mètodes de contacte fredes. vibracions ultrasòniques Especialment s'utilitzen sovint en la microelectrònica. Una adreça prometedora és de soldadura ultrasònica de plàstics. Alguns d'ells no es pot connectar a qualsevol altre mètode. A les plantes industrials es porta a terme actualment soldadura ultrasònica de extrusions d'alumini de paret prima, paper d'alumini, filferro. Un mètode particularment eficaç per a aquest productes compostos a partir de múltiples materials. Ultrasònic de soldadura d'alumini s'utilitza en la fabricació d'electrodomèstics. Aquest mètode és eficaç quan els materials de làmina d'entroncament (níquel, aliatges de coure). Ultrasònic de soldadura de plàstic s'ha aplicat en la fabricació de dispositius òptics i mecànica de precisió. En l'actualitat, hem creat i implementat en la producció de màquines per a la connexió de diversos xip d'elements. Dispositius estan equipats amb dispositius automàtics, de manera que augmenta considerablement la productivitat.

ultrasons de potència

Ultrasònic de soldadura de plàstic proporciona una connexió permanent a causa de l'acció combinada de les oscil·lacions mecàniques d'alta freqüència i les relativament petites forces de compressió. Aquest mètode té molt a veure amb el mètode en fred. ultrasons de potència, que pot ser transmesa a través del mitjà dependrà de les propietats físiques d'aquest últim. Si se sobrepassa la resistència última en zones de compressió, el material sòlid es destrueix. En situacions similars en els líquids es produeix cavitació, acompanyat per l'aparició de petites bombolles i el seu posterior cop de porta. En l'últim procés origina la tensió local. Aquest fenomen s'utilitza en la purificació i el processament dels productes.

els nodes de dispositius

Ultrasònic de soldadura de plàstic es porta a terme utilitzant màquines especials. Els següents components estan presents en ells:

1. Font d'alimentació.
2. El sistema mecànic oscil·lant.
3. L'equip de control.
4. unitat de pressió.

El sistema oscil·latori s'utilitza per convertir l'energia elèctrica en mecànica per a la transmissió posterior a la seva part d'unió, la seva concentració i obtenir la velocitat de transmissor valor requerit. Aquest node conté:

1. Els enrotllaments convertidor electromecànic. S'està tancat en una carcassa de metall i és refredat per aigua.
2. Transformador de vibracions elàstiques.
3. Soldadura punta.
4. mecanisme de pressió Prop.

Fixació de sistemes per mitjà del diafragma. radiació ultrasònica es produeix només en el moment de la soldadura. El procés té lloc sota la influència de les oscil·lacions, la pressió aplicada en un angle recte a la superfície, i l'efecte tèrmic.

possibilitats del mètode

La soldadura ultrasònica és més eficaç per a les matèries primeres de plàstic. Articles de coure, níquel, or, plata, i així successivament. Es pot connectar entre si i amb altres productes maloplastichnyh. Amb l'augment de la capacitat de soldadura ultrasònica duresa es deteriora. Efectivament connectat l'ús d'articles refractaris ultrasòniques de tungstè, niobi, zirconi, tàntal, molibdè. Soldadura per ultrasons dels polímers es considera un mètode relativament nou. Aquests productes també poden estar units entre si i amb altres components sòlids. Pel que fa al metall, es pot unir amb el vidre, ceràmiques, semiconductors. Es pot unir preforma ia través de la capa intermèdia. Per exemple, els productes d'acer es solden entre si a través d'un plàstic d'alumini. A causa de la curta durada de l'estada a alta temperatura s'obté un compost d'alta qualitat dels productes no similars. propietats de la matèria primera està subjecte a canvis menors. L'absència d'impureses - un dels avantatges que posseeixen per soldadura ultrasònica. Riscos per als éssers humans també estan absents. En connectar les condicions higièniques favorables. Productes de comunicacions són diferents homogeneïtat química.

Característiques de connexió

soldadura de metall es porta a terme, per regla general, significa una volta. Això se suma als diferents elements de disseny estructural. La soldadura pot ser duta a terme punts (un o més), ja sigui un bucle de sutura contínua. En alguns casos, l'extrem preforma de la preforma està fet de filferro d'unió en T amb el seu pla. Pot realitzar la soldadura per ultrasons de diversos materials a la vegada (el paquet).

El gruix de les peces

Es limita al límit superior. En augmentar el gruix de la peça en brut de metall ha de ser utilitzat amb oscil·lacions d'amplitud més grans. Això compensarà la pèrdua d'energia. L'increment en l'amplitud, al seu torn, és possible fins a un cert límit. Limitacions associades amb la probabilitat d'aparició d'esquerdes de fatiga, bonys grans des de l'instrument. En aquests casos és necessari per avaluar com adequat és la soldadura ultrasònica. A la pràctica, el mètode s'usa amb un gruix de 3 articles 4 ... ... 05 micròmetres a 1 mm. La soldadura pot ser utilitzat per a les peces amb un diàmetre de 0.01 ... 05 mm. El gruix de la segona producte pot ser substancialment més gran que el primer.

problemes potencials

En l'aplicació del mètode de soldadura per ultrasons, considerar la probabilitat de fallada per fatiga dels compostos existents en els productes. Durant el procés d'adquisició pot desenvolupar-se amb relació a una altra. Com s'ha esmentat anteriorment, el material a la superfície de l'eina són bonys. El dispositiu en si es caracteritza per una vida útil limitada, a causa de l'erosió de la seva pla operatiu. En certs punts del material de producte es solda a l'instrument. Això condueix al desgast del dispositiu. Reparació de l'equip s'acompanya d'una sèrie de dificultats. Estan relacionats amb el fet que la pròpia eina actua com un element no plegat d'un sol node disseny, configuració i dimensions dels quals estan dissenyats amb precisió a la freqüència de funcionament.

productes per a la preparació i configuració de la manera de

Abans de realitzar la soldadura per ultrasons de les mesures complicades les parts de la superfície no és necessari dur a terme. Si es vol augmentar l'estabilitat de la qualitat de la connexió. Per a això, és recomanable per desengreixar únic producte solvent. Per als compostos de metalls dúctils considerats cicle òptim amb un retard de pols respecte a l'ecografia llançament. En duresa relativament alta del producte, és aconsellable esperar un petit escalfament abans de la incorporació d'ultrasons.

esquema de soldadura

Els seus són diversos. Els diagrames de flux eines de soldadura per ultrasons difereixen en els canvis de caràcter. Poden ser de torsió, flexió, longitudinal. També, distingir circuit en funció de la posició espacial del dispositiu pel que fa a la superfície de la peça de treball, així com un mètode de transmissió de forces de compressió sobre les característiques estructurals del producte i membre de suport. Per bucle, les realitzacions a la flexió i longitudinal vibracions de sutura i la unió per punts usat. exposició a ultrasons es pot combinar amb les parts d'escalfament d'impulsos locals separats de la font de calor. En aquest cas, és possible assolir una sèrie d'avantatges. En primer lloc, pot reduir l'amplitud d'oscil·lació, així com la força i el moment de la seva mort. Propietats d'energia del pols de calor i el període de solapament amb ultrasons actuen com a paràmetres de procés addicionals.

efecte de la calor

La soldadura ultrasònica s'acompanya d'un augment de temperatura a la part d'unió. L'ocurrència de calor va causar l'aparició de fricció en les superfícies de contacte dels productes, així com deformacions plàstiques. Ells són, de fet, acompanyats per la formació d'una unió soldada. La temperatura a la part de contacte dependrà dels paràmetres de resistència. El principal d'ells és el grau de duresa del material. D'altra banda, una considerable importància propietats termofísiques: conductivitat tèrmica i capacitat calorífica. En el nivell de temperatura influeix en les condicions de soldadura triat. Com mostra la pràctica, apareixent efecte tèrmic no actua com una condició determinant. Això és perquè la força màxima s'aconsegueix en els productes dels compostos abans que la temperatura s'eleva al nivell de llindar. Reduir la durada de transmissió de la vibració ultrasònica pot ser pre-escalfat la realització de peces. També millorarà la força d'unió.

conclusió

La soldadura ultrasònica és actualment en alguns camps industrials és un mètode indispensable unir peces. Especialment aquest mètode és comú en la microelectrònica. L'ecografia permet connectar una varietat de plàstic i materials sòlids. Avui dia es porta a terme activament treballs de recerca sobre la millora de les eines i tecnologies de soldadura.