I. Какво е ултразвук?

Ултразвуковите вълни са техника, която използва енергията, генерирана от високочестотни вибрации, за да действа върху повърхността на детайла, като по този начин се постига свързването на металните части заедно.

II. Принцип на работа на ултразвуковите вълни

1. Електрическата енергия се преобразува във високочестотни механични вибрации, които след това се предават към заваръчната дюза чрез акустично настроена заваръчна глава. Горните и долните детайли се трият един в друг под действието на цикли на налягане от 20 000 или 40 000 пъти в секунда. Комбинираният ефект от високочестотните вибрации и налягането разпръсква тънкия слой материал и оксиди върху повърхността на детайла, образувайки чист и контролируем дифузионен заваръчен шев. Чрез рекомбинацията на атомите между детайлите в крайна сметка се образува надежден металургичен стопяем слой.
2. Нискочестотният ток се преобразува във високочестотен от генератор. След това високочестотният ток се преобразува в механични вибрации от преобразувател. Амплитуден модулатор и заваръчната глава са отговорни за регулирането на амплитудата на вибрациите. Под определено статично налягане, молекулните структури на металната повърхност се трият и сблъскват една с друга, постигайки междумолекулно проникване, като по този начин завършват заваряването.

Основни познания и отстраняване на проблеми с ултразвука

III. Често срещани повреди при ултразвуково заваряване

(a) Непълно запояване

1. Недостатъчна заваръчна мощност: недостатъчно налягане, недостатъчна амплитуда или основата не е здраво закрепена.
2. Недостатъчна енергия на заваряване: Формулата за изчисляване на изходната енергия е E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (където E е енергия, P е мощност, V е скорост, μ е коефициентът на триене, N е налягане, A е амплитуда, f е честота и T е време). Недостатъчната енергия ще доведе до лошо заваряване.
3. Маслените или оксидни слоеве върху повърхността на материала могат да повлияят на ефекта на заваряване.
4. Ако зъбите са твърде остри, те лесно могат да проникнат в заварката по време на заваряване.
5. Повърхността на заварката има покритие от материал, който не е подходящ за ултразвуково заваряване.
6. Заваряваните материали не са подходящи за ултразвуково заваряване.

(ii) Основа на заваръчната глава

Причина Когато заваръчната глава или заваръчната основа влезе в контакт с материала, се генерират прекомерно високи температури, причинявайки молекулярно проникване между материала и заваръчната глава или основа, което води до адхезия.

Решение :

1. Проверете зъбите на заваръчната глава и основа. Ако износването е силно, това ще доведе до повишаване на температурата и е необходимо да се вземат мерки навреме.
2. Докато се гарантират резултати от заваряването, мощността може да бъде подходящо увеличена, а времето за заваряване съкратено, за да се намали прекомерният обмен на енергия между заваръчната глава и материала.

(iii) Пукнатини в заварките

1. Пукнатини около заваръчния шев: При заваряване на няколко слоя материал, ръбът на заваръчния шев образува наклон. Когато заваръчната глава вибрира, тя ще упражни сила на опъване върху ръба, което лесно може да причини пукнатини.
2. Решение Извършете специална обработка на ръба на заваръчния шев, за да осигурите равномерно разпределение на напрежението и да смекчите силата на опън, генерирана от вибрациите.
3. Пукнатини в близост до спойката: Вибрацията на поялната глава кара материала да се движи напред-назад. Например, когато алуминиево фолио е свързано към батерия, дърпането може лесно да причини счупване.
4. Решения : ① Променете посоката на зъбната структура (напр. използвайте диагонални шарки), за да регулирате посоката на силата върху материала; ② Удължете подходящо езичето, за да създадете буферно пространство между батерията и спойката.

(iv) Големи колебания в изходната мощност

Причина Има много фактори, които влияят на изходната мощност и те трябва да бъдат проверени един по един.

Решение :

1. Проверете монтажа на тройния модул, проверете за евентуални повреди и го сглобете отново, ако е необходимо.
2. Проверете дали винтовете на основата са здраво затегнати.
3. Проверете за пролуки на мястото на основната скоба.
4. Проверявайте заваръчните приспособления, за да се уверите, че позициите на заваряване са еднакви всеки път.
5. Проверете повърхността на материала за окисляване или маслени петна.
6. Уверете се, че спецификациите на входящите материали са последователни (когато ходът на заваръчната глава е фиксиран, разликите в дебелината и твърдостта на материалите ще причинят колебания в изходната мощност).
7. Проверете стабилността на подаването на въздух в завода и наблюдавайте дали има колебания в манометъра за входящ въздух.
8. Проверете дали ултразвуковият изход на захранващата кутия е стабилен.

(v) Претоварване

Причини включват две ситуации: претоварване по мощност и претоварване по честота.

Решение :

1. Намалете параметрите на заваряване по подходящ начин.
2. Ограничете дълбочината на спускане на заваръчната глава, за да осигурите поддържането на определена празнина между нея и основата.