Ultrazvukové zváranie je priemyselný proces, pri ktorom sa vysokofrekvenčné ultrazvukové akustické vibrácie lokálne aplikujú na obrobky, ktoré sú držané pohromade pod tlakom, aby sa vytvoril zvar v tuhom stave.Bežne sa používa na plasty a kovy a najmä na spájanie rôznych materiálov.Pri ultrazvukovom zváraní nie sú potrebné žiadne spojovacie skrutky, klince, spájkovacie materiály alebo lepidlá potrebné na spojenie materiálov dohromady.Pri aplikácii na kovy je pozoruhodnou charakteristikou tejto metódy, že teplota zostáva výrazne pod bodom topenia príslušných materiálov, čím sa zabráni akýmkoľvek nežiaducim vlastnostiam, ktoré môžu vzniknúť pri vystavení materiálov vysokej teplote.
Na spájanie zložitých vstrekovaných termoplastických dielov možno ultrazvukové zváracie zariadenie ľahko prispôsobiť tak, aby vyhovovalo presným špecifikáciám zváraných dielov.Časti sú vložené medzi pevné tvarované hniezdo (nákovu) a sonotródu (trubku) pripojenú k meniču a vyžarujú sa ~20 kHz akustické vibrácie s nízkou amplitúdou.(Poznámka: Bežné frekvencie používané pri ultrazvukovom zváraní termoplastov sú 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz a 70 kHz).Pri zváraní plastov je rozhranie dvoch častí špeciálne navrhnuté tak, aby koncentrovalo proces tavenia.Jeden z materiálov má zvyčajne ostnatý alebo zaoblený energetický usmerňovač, ktorý sa dotýka druhej plastovej časti.Ultrazvuková energia roztaví bodový kontakt medzi časťami a vytvorí spoj.Tento proces je dobrou automatizovanou alternatívou k lepidlám, skrutkám alebo zaklapávacím dizajnom.Typicky sa používa s malými súčiastkami (napr. mobilné telefóny, spotrebná elektronika, jednorazové lekárske nástroje, hračky atď.), ale dá sa použiť na súčiastky veľké ako malý automobilový prístrojový panel.Ultrazvuk je možné použiť aj na zváranie kovov, ale zvyčajne sa obmedzuje na malé zvary tenkých, kujných kovov, napr. hliníka, medi, niklu.Ultrazvuk by sa nepoužíval pri zváraní podvozku automobilu alebo pri zváraní častí bicykla dohromady kvôli požadovaným úrovniam výkonu.
Ultrazvukové zváranie termoplastov spôsobuje lokálne roztavenie plastu v dôsledku absorpcie vibračnej energie pozdĺž spoja, ktorý sa má zvárať.V kovoch dochádza k zváraniu v dôsledku vysokotlakovej disperzie povrchových oxidov a lokálneho pohybu materiálov.Hoci dochádza k zahrievaniu, nestačí roztaviť základné materiály.
Ultrazvukové zváranie je možné použiť pre tvrdé aj mäkké plasty, ako sú semikryštalické plasty a kovy.Pochopenie ultrazvukového zvárania sa zvýšilo výskumom a testovaním.Vynález sofistikovanejších a lacnejších zariadení a zvýšený dopyt po plastových a elektronických súčiastkach viedli k rastúcemu poznaniu základného procesu.Mnohé aspekty ultrazvukového zvárania si však stále vyžadujú viac štúdií, ako napríklad vzťah medzi kvalitou zvaru a parametrami procesu.Ultrazvukové zváranie je naďalej rýchlo sa rozvíjajúcou oblasťou.
Čas odoslania: 02. december 2021