Wissen erweitern: Verstehen Sie das Prinzip des Ultraschallschweißens in Sekundenschnelle
Beim Ultraschallschweißen werden hochfrequente Schwingungswellen auf die Oberflächen von zwei zu schweißenden Objekten übertragen. Unter Druck werden die Oberflächen der beiden Objekte aneinander gerieben, um eine Fusion zwischen molekularen Schichten zu bilden.
Beim Ultraschallschweißen wird ein Ultraschallgenerator verwendet, um 50/60 Hz Strom in elektrische Energie von 15, 20, 30 oder 40 kHz umzuwandeln. Die umgewandelte hochfrequente elektrische Energie wird wieder durch den Wandler in eine mechanische Bewegung derselben Frequenz umgewandelt, und dann wird die mechanische Bewegung durch einen Satz von Hornvorrichtungen, die die Amplitude ändern können, auf den Schweißkopf übertragen. Der Schweißkopf überträgt die empfangene Schwingungsenergie auf die Verbindung des zu schweißenden Werkstücks. In diesem Bereich wird die Schwingungsenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt, wodurch der Bereich des zu schweißenden Teils geschmolzen wird. Ultraschallwellen können nicht nur zum Schweißen von Metallen und harten Thermoplasten verwendet werden, sondern auch zum Verarbeiten von Geweben und Folien. In diesem Artikel werden hauptsächlich zwei Arten des Metall- und Kunststoffschweißens vorgestellt.
1) Prinzip des Ultraschall-Metallschweißens
Das Prinzip des Ultraschall-Metallschweißens besteht darin, die mechanische Schwingungsenergie der Ultraschallfrequenz (über 16 kHz) zu verwenden, um dieselbe Art von Metall oder ungleichen Metallen zu verbinden. Wenn Metall mit Ultraschall geschweißt wird, wird weder elektrischer Strom noch eine Hochtemperaturwärmequelle an das Werkstück angelegt, aber unter statischem Druck wird die Vibrationsenergie des Rahmens in Reibungsarbeit, Verformungsenergie und begrenzten Temperaturanstieg zwischen den Werkstücken umgewandelt. Die metallurgische Verbindung zwischen den Verbindungen ist ein Festkörperschweißen, das ohne Schmelzen des Grundmaterials realisiert wird. Daher überwindet es effektiv die Spritzer und Oxidation, die durch Widerstandsschweißen verursacht werden. Ultraschall-Metallschweißgeräte können Einpunktschweißen, Mehrpunktschweißen und Kurzstreifenschweißen an dünnen Drähten oder Blechen aus Nichteisenmetallen wie Kupfer, Silber, Aluminium und Nickel durchführen. Es kann häufig beim Schweißen von SCR-Leitungen, Sicherungsstücken, elektrischen Leitungen, Polstücken aus Lithiumbatterien und Laschen verwendet werden.
2) Prinzip des Ultraschall-Kunststoffschweißens
Wenn die Ultraschallwelle auf die Kontaktfläche des thermoplastischen Kunststoffs einwirkt, erzeugt sie Zehntausende hochfrequenter Schwingungen pro Sekunde. Diese Art von hochfrequenter Vibration mit einer bestimmten Amplitude überträgt die Ultraschallenergie durch die obere Schweißnaht auf den Schweißbereich. Da der Schweißbereich zwei beträgt, ist der Schallwiderstand an der Schweißgrenzfläche groß, sodass lokal hohe Temperaturen erzeugt werden. Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs kann er außerdem eine Zeit lang nicht rechtzeitig verteilt werden und sammelt sich im Schweißbereich, wodurch die Kontaktfläche der beiden Kunststoffe schnell schmilzt und ein bestimmter Druck ausgeübt wird , es verschmilzt zu einem. Wenn der Ultraschall stoppt, lassen Sie den Druck einige Sekunden lang anhalten, damit er sich verfestigt und formt, so dass eine starke Molekülkette gebildet wird, um den Zweck des Schweißens zu erreichen, und die Schweißfestigkeit kann nahe an der Festigkeit des Rohmaterials liegen.
