Ultraschallschweißen
Ultraschallschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem Ultraschallwellen oder -vibrationen verwendet werden, um Wärme zum Schweißen zu erzeugen. Ultraschall bedeutet jene Schwingungswellen, deren Frequenz über dem normalen Hörbereich liegt. Es ist ungefähr 20000 bis 30000 Hz. Es ist ein Festkörperschweißprozess. Das Festkörperschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem keine externe Wärme zum Schweißen hinzugefügt wird.
Der Wandler ist ein Gerät, das hochfrequente elektrische Signale in hochfrequente mechanische Schwingungen umwandeln kann. Dies ist mit dem Schweißkopf verbunden. Der in diesem Schweißprozess verwendete Wandler oder piezoelektrische Wandler.
Es arbeitet nach dem Grundprinzip der Energie der Ultraschallwelle. Ultraschallschwingungen erzeugen eine dynamische Scherbeanspruchung zwischen den Kontakten zweier Werkstücke. Aufgrund lokaler plastischer Verformung und Wärmeentwicklung aufgrund von Reibung zwischen Kontaktflächen findet an der Grenzfläche eine Gelenkbildung statt.
Zu Beginn fließt Hochfrequenzstrom durch einen piezoelektrischen Wandler. Dieser Wandler wandelt ein elektrisches Hochfrequenzsignal in mechanische Schwingung um. Diese Schwingung wird dem Booster weiter zugeführt, wodurch seine Frequenz verstärkt wird. Die verstärkte Hochfrequenzschwingung tritt durch ein Horn, das mit der Schweißplatte in Kontakt steht. Dieses Schweißen erzeugt eine Überlappungsverbindung. Eine Anlage der Schweißnaht ist in der Vorrichtung befestigt und die andere steht in direktem Kontakt mit dem Horn. Diese Platten werden unter mäßiger Druckkraft fixiert. Das Horn liefert hochfrequente mechanische Schwingungen an die Schweißplatte. Aufgrund dieser Schwingungen wirkt die Schwingungsscherkraft an der Grenzfläche zwischen den Schweißplatten, was zu einer elastoplastischen Verformung an der Grenzfläche führt. Es erzeugt auch einen lokalisierten Temperaturanstieg aufgrund mechanischer Kraft und Reibung. Diese Wärme hilft bei der plastischen Verformung an der Grenzfläche und stellt eine starke Verbindung her, ohne das Werkstück zu schmelzen oder Zusatzwerkstoffe zu verwenden.
Anwendungen
Dieses Schweißen wird zur Herstellung von Kernreaktorkomponenten verwendet.
Es wird in der Automobilindustrie für Schlüssel, Scheinwerferteile, Knöpfe und Schalter usw. verwendet.
Ultraschall wird in der Elektronikindustrie wie Ankerwicklungen, Schaltern usw. verwendet.
Dies ist ein sauberer Schweißprozess, der in der medizinischen Industrie zur Herstellung von Teilen wie Filtern, Masken usw. verwendet wird.
