Lisää tietoa: ymmärrä ultraäänihitsauksen periaate penni sekunnissa
Ultraäänihitsaus käyttää korkeataajuisia värähtelyaaltoja kahden hitsattavan esineen pinnoille. Paineen alla näiden kahden esineen pinnat hierotaan toisiaan vasten molekyylikerrosten välisen fuusion muodostamiseksi.
Ultraäänihitsaus käyttää ultraäänigeneraattoria muuntaakseen 50/60 Hz:n virran 15, 20, 30 tai 40 KHz:n sähköenergiaksi. Muunnettu korkeataajuuksinen sähköenergia muunnetaan jälleen saman taajuuden mekaaniseksi liikehdyksi anturin kautta, ja sitten mekaaninen liike välittyy hitsauspäähkään sarvilaitteiden kautta, jotka voivat muuttaa amplitudia. Hitsauspää siirtää vastaanotettua tärinäenergiaa hitsattavan työkappaleen liitokseen. Tällä alueella tärinäenergia muunnetaan lämpöenergiaksi kitkan avulla, mikä sulattaa hitsattavan osan alueen. Ultraääniaaltoja voidaan käyttää paitsi metallien ja koiden termoplastiikan hitsaamiseen myös kankaiden ja kalvojen jalostamiseen. Tässä artikkelissa esitellään pääasiassa kahdenlaisia metalli- ja muovihitsauksia.
1) Ultraäänimetallihitsauksen periaate
Ultraäänimetallihitsauksen periaatteena on käyttää ultraäänitaajuuden (yli 16 KHz) mekaanista värähtelyenergiaa samantyyppisten metallien tai eri metallien yhdistämiseen. Kun metallia hitsataan ultraäänellä, työkappaleeseen ei levitetä sähkövirtaa eikä korkean lämpötilan lämmönlähdettä, mutta staattisessa paineessa rungon tärinäenergia muunnetaan kitkatyöksi, muodonmuutosenergiaksi ja työkappaleiden väliseksi rajoitetuksi lämpötilan nousuksi. Liitosten välinen metallurginen sidos on kiinteästi hitsattu hitsaus, joka toteutuu ilman perusmateriaalin sulamista. Siksi se voittaa tehokkaasti vastushitsauksen aiheuttaman roiskeita ja hapettumista. Ultraäänimetallihitsauskone voi suorittaa yksipistehitsauksen, monipistehitsauksen ja lyhyen nauhahitsauksen ohuilla langoilla tai ei-rautametallien levymateriaaleilla, kuten kuparilla, hopealla, alumiinilla ja nikkelillä. Sitä voidaan käyttää laajalti SCR-johtojen, sulakekappaleiden, sähköjohtojen, litiumakkupylväiden kappaleiden ja kielekkeiden hitsaamiseen.
2) Ultraäänimuovihitsauksen periaate
Kun ultraääniaalto vaikuttaa lämpömuovin kosketuspintaan, se tuottaa kymmeniä tuhansia korkeataajuisia värähtelyjä sekunnissa. Tällainen korkeataajuuksinen värähtely tietyllä amplitudilla välittää ultraäänienergian hitsausalueelle ylemmän hitsauksen kautta. Koska hitsausalue on kaksi Akustinen vastus on suuri hitsausliitännässä, joten paikallinen korkea lämpötila syntyy. Lisäksi muovin huonon lämmönjohtavuuden vuoksi sitä ei voida jakaa ajoissa jonkin aikaa, ja se kerääntyy hitsausalueelle, jolloin kahden muovin kosketuspinta sulaa nopeasti, ja tietyn paineen jälkeen se sulautuu yhdeksi. Kun ultraääni pysähtyy, anna paineen jatkua muutaman sekunnin ajan, jotta se kiinteytyisi ja muotoutuisi niin, että muodostuu vahva molekyyliketju hitsauksen tarkoituksen saavuttamiseksi ja hitsauslujuus voi olla lähellä raaka-aineen lujuutta.
