Tehnologia sudării cu ultrasunete a metalelor a fost inventată de mult timp, începând cu sfârșitul anilor '40. În ultimii 20 de ani, aceasta sa dezvoltat în mod deosebit în mod activ, datorită faptului că industriile conexe se dezvoltă prea repede. Mașinile de sudura cu ultrasunete apar din ce în ce mai mult în instalațiile de producție din Rusia și din străinătate.
Ce este în esență un proces de sudare RAS?
Sudarea cu ultrasunete este un proces de difuzie reciprocă a straturilor de suprafață ale metalelor sub influența presiunii și a deranjamentelor de undă ale ultrasunetelor. Frecvențele principale pentru sudare sunt 20 kHz și 40 kHz. Uneori sudate la o frecvență de 60kHz, dar acestea sunt cazuri speciale. În acest caz, ultrasunetele se numesc frecvențe care sunt în afara urechii umane (mai mult de 18 kilohertzi).
Cum se transmite energia în dispozitivele de sudare RAS?
Energia electrică din sursa de energie este transformată în vibrații mecanice în convertizor. Apoi oscilațiile sunt transmise la punctul de sudură prin amplificator, rezonator și sonotrode (poate fi un organ de lucru sau un vârf este montat pe el).
În general, procesul este după cum urmează: una dintre părțile care trebuie sudate este situată pe așa-numita nicovală sau suport. A doua parte, sau una ulterioară, este plasată deasupra primei sub vârful sonotrodei. Părțile sunt comprimate sub o anumită forță și se aplică ultrasunete. Filmele de oxid și alte impurități străine sunt distruse. Deformările plastice aduc particule de metal mai aproape de distanțele atomice, iar straturile de suprafață ale materialelor sunt difuzate.
Sudura USV este renumită pentru capacitatea sa de a lucra chiar fără a elimina impuritățile și straturile de oxid. În particular, această problemă se referă la sudarea aluminiului, pe care se formează instantaneu stratul de oxid. Dar calitatea îmbinării sudate depinde încă de cât de bine au fost curățate metalele.
După sudare, se poate observa o ușoară scădere a granulelor în zona de difuzie și, din acest motiv, metalul din zona de sudură devine mai plastic.
În plus, în acest fel este posibilă și conectarea foliei din plastic, din polietilenă etc.
Avantajele sudării cu ultrasunete
- Acesta curge fără absorbție și utilizare a căldurii, adică practic fără topirea materialelor. Desigur, în stratul de suprafață există un anumit proces, foarte asemănător cu topirea ca urmare a undelor ultrasunete. Căldura este eliberată, dar nu foarte semnificativă, uneori mai mică decât în cazul altor tipuri de sudura
- Nu există curent electric care trece prin piesă, cum ar fi, de exemplu, prin sudarea prin contact
- Nu există consumabile, cum ar fi lipirea.
- Durata de viață mai lungă a organelor de lucru. Toate acestea conduc la faptul că procesul în sine devine relativ ieftin.
- Evaporarea nocivă în timpul procesului de sudare este exclusă. În timpul lipirii, sunt necesare hote la locul de muncă, precum și în timpul sudării prin contact.
- Îmbunătățirea controlului parametrilor procesului și, prin urmare, creșterea calității conexiunii.
Sistemele moderne de sudare cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă în următoarele industrii și sfere:
- industria automobilelor;
- inginerie electrică;
- producerea surselor de energie și a bateriilor;
- energie regenerabilă;
- medicament;
- camere de refrigerare (etanșare ermetică a tuburilor);
- realizarea de instrumente;
- industria aerospațială.
Poate fi folosit și pentru conexiuni electrice (transmisie curentă) și schimbătoare de căldură (schimbătoare de căldură, transfer de căldură din circuit către corpul de lucru).
Compușii obținuți prin sudură cu ultrasunete asigură:
- Conexiuni electrice și termice excelente;
- O rezistență mecanică suficientă, care este necesară, astfel încât firele să nu se rupă sub o anumită acțiune mecanică.