Шта је ултразвучно заваривање

Ултразвучно заваривање је индустријски процес у коме се високофреквентне ултразвучне акустичне вибрације локално примењују на делове који се држе заједно под притиском да би се створио завар у чврстом стању.Обично се користи за пластику и метале, а посебно за спајање различитих материјала.У ултразвучном заваривању, не постоје везни завртњи, ексери, материјали за лемљење или лепкови неопходни за спајање материјала.Када се примени на метале, значајна карактеристика ове методе је да температура остаје знатно испод тачке топљења укључених материјала, чиме се спречавају нежељена својства која могу настати услед излагања материјала високој температури

За спајање сложених термопластичних делова ливених убризгавањем, опрема за ултразвучно заваривање може се лако прилагодити тако да одговара тачним спецификацијама делова који се заварују.Делови су у сендвичу између фиксног обликованог гнезда (наковња) и сонотроде (рог) повезане са претварачем, а емитује се акустична вибрација ниске амплитуде ~20 кХз.(Напомена: Уобичајене фреквенције које се користе у ултразвучном заваривању термопласта су 15 кХз, 20 кХз, 30 кХз, 35 кХз, 40 кХз и 70 кХз).Приликом заваривања пластике, интерфејс два дела је посебно дизајниран да концентрише процес топљења.Један од материјала обично има шиљасти или заобљен енергетски директор који долази у контакт са другим пластичним делом.Ултразвучна енергија топи тачку контакта између делова, стварајући спој.Овај процес је добра аутоматизована алтернатива лепку, шрафовима или дизајну који се може брзо причврстити.Обично се користи са малим деловима (нпр. мобилни телефони, потрошачка електроника, медицински алати за једнократну употребу, играчке, итд.), али се може користити на деловима који су велики као мала аутомобилска инструмент табла.Ултразвук се такође може користити за заваривање метала, али је обично ограничен на мале шавове танких, савитљивих метала, нпр. алуминијума, бакра, никла.Ултразвук се не би користио за заваривање шасије аутомобила или за заваривање делова бицикла заједно, због потребних нивоа снаге.

Ултразвучно заваривање термопласта изазива локално топљење пластике услед апсорпције енергије вибрација дуж споја који се завари.Код метала до заваривања долази услед дисперзије површинских оксида под високим притиском и локалног кретања материјала.Иако има грејања, није довољно да се истопе основни материјали.

Ултразвучно заваривање се може користити и за тврду и за меку пластику, као што је полукристална пластика, и за метале.Разумевање ултразвучног заваривања се повећало истраживањем и тестирањем.Проналазак софистицираније и јефтиније опреме и повећана потражња за пластичним и електронским компонентама довели су до растућег знања о фундаменталном процесу.Међутим, многи аспекти ултразвучног заваривања и даље захтевају више проучавања, као што је повезивање квалитета завара са параметрима процеса.Ултразвучно заваривање наставља да буде област која се брзо развија.