I. Šta je ultrazvuk?

Ultrazvučni valovi su tehnika koja koristi energiju generiranu visokofrekventnim vibracijama da djeluje na površinu radnog komada, čime se postiže spajanje metalnih dijelova.

II. Princip rada ultrazvučnih talasa

1. Električna energija se pretvara u visokofrekventne mehaničke vibracije, koje se zatim prenose na mlaznicu za zavarivanje putem akustički podešene glave za zavarivanje. Gornji i donji radni komadi se trljaju jedan o drugi pod ciklusima pritiska od 20.000 ili 40.000 puta u sekundi. Kombinovani efekat visokofrekventnih vibracija i pritiska raspršuje tanki sloj materijala i oksida na površini radnog komada, formirajući čist i kontrolisan difuzijski zavar. Rekombinacijom atoma između radnih komada, na kraju se formira pouzdan metalurški sloj stapanja.
2. Niskofrekventna struja se pretvara u visokofrekventnu struju pomoću generatora. Visokofrekventna struja se zatim pretvara u mehaničke vibracije pomoću pretvarača. Modulator amplitude i glava za zavarivanje odgovorni su za podešavanje amplitude vibracija. Pod određenim statičkim pritiskom, molekularne strukture na metalnoj površini se trljaju i sudaraju jedna s drugom, postižući intermolekularno prodiranje, čime se zavarivanje završava.

Osnovno znanje i rješavanje problema s ultrazvukom

III. Uobičajeni kvarovi kod ultrazvučnog zavarivanja

(a) Nepotpuno lemljenje

1. Nedovoljna izlazna snaga zavarivanja: nedovoljan pritisak, nedovoljna amplituda ili baza nije sigurno pričvršćena.
2. Nedovoljna energija zavarivanja: Formula za izračunavanje izlazne energije je E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (gdje je E energija, P snaga, V brzina, μ koeficijent trenja, N pritisak, A amplituda, f frekvencija i T vrijeme). Nedovoljna energija će dovesti do lošeg zavarivanja.
3. Slojevi ulja ili oksida na površini materijala mogu utjecati na učinak zavarivanja.
4. Ako su zubi preoštri, mogu lako prodrijeti u zavareni spoj tokom zavarivanja.
5. Površina zavarenog spoja ima premaz od materijala koji nije pogodan za ultrazvučno zavarivanje.
6. Materijali koji se zavaruju nisu pogodni za ultrazvučno zavarivanje.

(ii) Baza glave za zavarivanje

Uzrok Kada glava za zavarivanje ili baza za zavarivanje dođe u kontakt s materijalom, stvaraju se pretjerano visoke temperature, što uzrokuje molekularno prodiranje između materijala i glave za zavarivanje ili baze, što rezultira prianjanjem.

Rješenje :

1. Pregledajte zube glave za zavarivanje i baze. Ako je habanje ozbiljno, to će uzrokovati porast temperature i to treba pravovremeno riješiti.
2. Uz osiguranje rezultata zavarivanja, snaga se može odgovarajuće povećati, a vrijeme zavarivanja skratiti kako bi se smanjila prekomjerna razmjena energije između glave za zavarivanje i materijala.

(iii) Pukotine u zavaru

1. Pukotine oko zavarenog spoja: Prilikom zavarivanja više slojeva materijala, rub zavarenog spoja formira nagib. Kada glava za zavarivanje vibrira, ona će vršiti silu vučenja na rub, što može lako uzrokovati pucanje.
2. Rješenje Izvršite posebnu obradu na rubu zavarenog spoja kako biste osigurali ravnomjernu raspodjelu napona i ublažili zateznu silu generiranu vibracijama.
3. Pukotine u blizini lemnog spoja: Vibracije glave lemilice uzrokuju pomicanje materijala naprijed-nazad. Na primjer, kada je aluminijska folija spojena na bateriju, povlačenje može lako uzrokovati lom.
4. Rješenja : ① Promijenite smjer uzorka zubaca (npr. koristite dijagonalne uzorke) kako biste prilagodili smjer sile na materijal; ② Odgovarajuće produžite jezičak kako biste stvorili tampon prostor između baterije i lemnog spoja.

(iv) Velike fluktuacije izlazne snage

Razlog Postoji mnogo faktora koji utiču na izlaznu snagu i potrebno ih je provjeriti jedan po jedan.

Rješenje :

1. Pregledajte instalaciju trostruke jedinice, provjerite ima li oštećenja i po potrebi je ponovo sastavite.
2. Provjerite jesu li vijci baze sigurno zategnuti.
3. Provjerite ima li praznina na mjestu pričvršćivanja osnovne stezaljke.
4. Pregledajte uređaje za zavarivanje kako biste potvrdili da su položaji zavarivanja svaki put konzistentni.
5. Provjerite površinu materijala na oksidaciju ili mrlje od ulja.
6. Potvrdite da su specifikacije ulaznih materijala konzistentne (kada je hod glave za zavarivanje fiksan, razlike u debljini i tvrdoći materijala uzrokovat će fluktuacije u izlaznoj snazi).
7. Provjerite stabilnost dovoda fabričkog zraka i uočite da li postoje fluktuacije na manometru pritiska usisnog zraka.
8. Provjerite je li ultrazvučni izlaz kutije za napajanje stabilan.

(v) Preopterećenje

Uzroci uključuju dvije situacije: preopterećenje snagom i preopterećenje frekvencijom.

Rješenje :

1. Smanjite parametre zavarivanja na odgovarajući način.
2. Ograničite dubinu spuštanja glave za zavarivanje kako biste osigurali određeni razmak između glave za zavarivanje i baze.