Zasada/teoria spawania ultradźwiękowego
Spawanie ultradźwiękowe, znane również jako łączenie ultradźwiękowe, to proces, w którym fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości (ultradźwiękowe) są przykładane do dwóch lub więcej elementów, które są trzymane razem pod ciśnieniem, aby połączyć je w jeden element. Powszechnie stosowane do łączenia części z tworzyw sztucznych - zwłaszcza tych wykonanych z różnych rodzajów tworzyw sztucznych - zgrzewanie ultradźwiękowe trwale łączy poszczególne elementy bez konieczności stosowania klejów lub łączników mechanicznych.
Spawanie ultradźwiękowe to technika przemysłowa, w której ultradźwiękowe drgania akustyczne o wysokiej częstotliwości są lokalnie stosowane do przedmiotów obrabianych trzymanych razem pod ciśnieniem w celu utworzenia spoiny w stanie stałym. Jest ona powszechnie stosowana do tworzyw sztucznych i metali, a zwłaszcza do łączenia różnych materiałów. W zgrzewaniu ultradźwiękowym nie ma śrub łączących, gwoździ, materiałów lutowniczych ani klejów niezbędnych do połączenia materiałów. W przypadku zastosowania do metali, godną uwagi cechą tej metody jest to, że temperatura pozostaje znacznie poniżej temperatury topnienia zaangażowanych materiałów, zapobiegając w ten sposób niepożądanym właściwościom, które mogą powstać w wyniku ekspozycji materiałów na wysoką temperaturę.
Jak działa zgrzewanie ultradźwiękowe?
Każda operacja zgrzewania ultradźwiękowego będzie się różnić w zależności od łączonych tworzyw sztucznych, kształtu przedmiotów obrabianych i innych czynników. Ogólny proces jest jednak zasadniczo taki sam. Części spawane ultradźwiękowo są dopasowywane do siebie i umieszczane pomiędzy metalowym "gniazdem", które utrzymuje je na miejscu, a metalową sonotrodą lub klaksonem.
Klakson jest podłączony do przetwornika, który wytwarza wibracje o bardzo dużej prędkości; klakson przenosi ten ruch wibracyjny na elementy, do których jest dociskany. Wibracje powodują lekkie stopienie plastiku, a nacisk wywierany przez gniazdo łączy je ze sobą, tworząc połączenie. Zazwyczaj obszar styku, w którym łączą się dwie części, jest specjalnie zaprojektowany, aby ułatwić proces topienia i łączenia. Po prawidłowym połączeniu części wibracje ustają, a tworzywo sztuczne bardzo szybko stygnie, tworząc niezwykle mocne połączenie.
[pdf-embedder url="http://dw-inductionheating.com/wp-content/uploads/2020/08/ultrasonic-welding-principle-and-process.pdf" title="zasada i proces zgrzewania ultradźwiękowego"]