Az ultrahangos hegesztés egy ipari eljárás, amelynek során nagyfrekvenciás ultrahangos akusztikus rezgéseket alkalmaznak helyileg a nyomás alatt összetartott munkadarabokon, hogy szilárdtest hegesztést hozzanak létre.Általában műanyagokhoz és fémekhez, és különösen eltérő anyagok összekapcsolására használják.Az ultrahangos hegesztésnél nincs szükség összekötő csavarokra, szögekre, forrasztóanyagokra vagy ragasztókra az anyagok egymáshoz kötéséhez.Fémekre alkalmazva ennek a módszernek az egyik figyelemre méltó jellemzője, hogy a hőmérséklet jóval az érintett anyagok olvadáspontja alatt marad, így elkerülhető minden olyan nem kívánt tulajdonság, amely az anyagok magas hőmérsékleti expozíciójából adódhat.
Komplex fröccsöntött, hőre lágyuló műanyag alkatrészek összeillesztéséhez az ultrahangos hegesztőberendezések könnyen testreszabhatók a hegesztendő alkatrészek pontos specifikációihoz.A részek egy fix alakú fészek (üllő) és egy jelátalakítóhoz csatlakoztatott szonotróda (kürt) közé helyezkednek el, és ~20 kHz alacsony amplitúdójú akusztikus rezgést bocsátanak ki.(Megjegyzés: A hőre lágyuló műanyagok ultrahangos hegesztésénél általánosan használt frekvenciák a 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz és 70 kHz).Műanyagok hegesztésekor a két rész interfészét kifejezetten az olvasztási folyamat koncentrálására tervezték.Az egyik anyag általában tüskés vagy lekerekített energiairányítóval rendelkezik, amely érintkezik a második műanyag résszel.Az ultrahangos energia megolvasztja az alkatrészek közötti pontkontaktust, így kötés jön létre.Ez a folyamat jó automatizált alternatíva a ragasztó, a csavarok vagy a bepattintható minták helyett.Jellemzően apró alkatrészekkel (pl. mobiltelefonok, szórakoztató elektronikai cikkek, eldobható orvosi eszközök, játékok stb.) használják, de olyan nagy alkatrészeken is használható, mint egy kis autóipari műszercsoport.Az ultrahangot fémek hegesztésére is lehet használni, de jellemzően vékony, képlékeny fémek, pl. alumínium, réz, nikkel kis hegesztési varrataira korlátozódik.Az ultrahangot a szükséges teljesítményszint miatt nem alkalmaznák autók alvázának hegesztésére vagy kerékpár darabjainak összehegesztésére.
A hőre lágyuló műanyagok ultrahangos hegesztése a műanyag lokális megolvadását okozza a hegesztendő kötés mentén a rezgési energia elnyelése miatt.Fémekben a hegesztés a felületi oxidok nagynyomású diszperziója és az anyagok helyi mozgása miatt következik be.Fűtés ugyan van, de nem elég az alapanyagokat megolvasztani.
Az ultrahangos hegesztés kemény és lágy műanyagokhoz, például félkristályos műanyagokhoz és fémekhez egyaránt használható.Az ultrahangos hegesztés megértése a kutatással és teszteléssel bővült.A kifinomultabb és olcsóbb berendezések feltalálása, valamint a műanyag és elektronikus alkatrészek iránti megnövekedett kereslet az alapvető folyamatok ismereteinek növekedéséhez vezetett.Az ultrahangos hegesztés számos aspektusa azonban még mindig további tanulmányozást igényel, például a hegesztési minőség és a folyamatparaméterek összefüggését.Az ultrahangos hegesztés továbbra is gyorsan fejlődő terület.
Feladás időpontja: 2021. december 02