Ultraäänihitsauksen käyttö
Ultraäänihitsaus on teollinen prosessi, jossa sähköenergia muunnetaan mekaaniseksi tärinäksi.
Korkeataajuiset (ultraääni) ääniaallot, joita kutsutaan akustisiksi värähtelyiksi, välittyvät nivelliitäntään muoviosien kautta (pidetään yhdessä paineen alla). Nämä ultraäänivärähtelyt aiheuttavat kitkaa ja lämmittävät paikallisesti liitäntäaluetta, mikä voi aiheuttaa osien hitsauksen yhteen. Muita kulutushyödyviä ei tarvita. Nämä kaksi osaa on hitsattu ultraäänellä toisiinsa. Prosessi on erittäin nopea (sykliaika on yleensä 1 sekunnin sisällä) ja on erittäin energiatehokas.
Monimutkaisten thermoplastisten muottiosien kokoamiseen voidaan hitsaamalla helposti käyttää ultraäänihitsauslaitteita osien liittämistä. Voi helposti saavuttaa kiinteän rakenteellisen hitsauksen. Räätälöidyt ultraäänityökalut, jotka sopivat hitsattujen osien tarkkoihin eritelmiin. Muoviosa on voideltu mukautetun kiinteän holkin (alasin) ja työsarven (resonanssi) väliin. Tavallisen ultraäänihitsauskoneen toimintataajuus on 20–70 kHz. Yleensä liitosliitäntä voi vaatia erityisen "yhteissuunnittelun", joka auttaa muovia sulamaan ja virtaamaan. Ultraäänienergia sulattaa osien kosketuspisteet, mikä johtaa hitsaukseen.
Ultraääniaaltoja voidaan käyttää myös metallien hitsaamiseen. Esimerkiksi "langan sidos", "pistehitsaus" ja kupariputken tiivistys, ultraäänimetallihitsaus rajoittuu yleensä ohueen "valkoiseen metalliin". Ultraäänihitsattavia metalleja ovat: alumiini, kupari ja nikkeli.
Termoplastiikan ultraäänihitsaus voi aiheuttaa muovin paikallista sulamista, koska tärinäenergia imeytyy nivellinjaa pitkin. Metalleissa hitsaus johtuu pintaoksidien korkeapaine dispersiosta ja materiaalien paikallisesta liikkumisesta.
Ultraäänihitsauksen edut:
Ultraäänihitsaus on erittäin nopeaa ja erittäin energiatehokasta. Kulutushyödykeitä (liimoja tai liuottimia) ei tarvita. Ultraäänihitsaus voidaan automatisoida integroimalla se helposti olemassa oleviin pakkausten tuotantolinjoihin tai käsittelemällä ja manipuloimalla moniakselisia robotteja.
