Один из популярных способов сварки – это использование воздействия ультразвуковых колебаний. Соединение отдельных деталей происходит в результате подачи в область сварки механической колебательной энергии: при достаточно сильном сжатии можно сварить даже разнородные материалы или детали различной толщины. Ультразвуковая сварка считается уникальным способом образования соединений (из-за минимума колебаний сопротивления электрического тока в процессе) и широко применяется в сваривании как тонколистных металлов, так и материалов, сильно различающихся по химическому составу. Например, с ее помощью можно сварить медь и серебро между собой, несмотря на различные свойства этих металлов.
Области применения ультразвуковой сварочной технологии
Ультразвуковая сварка имеет достаточно широкий список областей ее применения. Как правило, это следующие отрасли:
- Приборостроение;
- Радиоэлектронное оборудование;
- Автомобильное производство;
- Авиастроение.
Ультразвуковая технология чаще всего используется для сварки полимеров (сложных химических соединений, состоящих из мономерных звеньев). Это объясняется сразу несколькими свойствами технологии:
- При ультразвуковой сварке невозможно допустить перегревания материалов.
- Некоторые детали имеют трудный доступ к кромкам, или же эти кромки у них покрыты инородным веществом. Ультразвуковая сварка дает возможность надежно соединить отдельные детали и в том, и в другом случае.
- Некоторые полимеры очень быстро кристаллизуются, что делает невозможным их нагревание. В этом случае приходит на помощь ультразвуковая сварка: с ней диффузия успевает произойти в короткий интервал до того, как начнется кристаллизация.
Преимущества ультразвуковой сварки
- Ультразвуковая сварка считается уникальным способом соединения и имеет сразу несколько значительных преимуществ:
- Для того чтобы сварочный шов был однородным и прочным, кромки соединяемых поверхностей не требуется очищать, обезжиривать или обрабатывать специальными составами.
- Ультразвуковая сварка не требует специальной защитной атмосферы.
- Количество расходных материалов для ультразвуковой технологии минимально. Не потребуется дополнительная закупка электродов, припоя, сварочной проволоки и т. д.
- Оборудование для ультразвуковой сварки потребляет малое количество электрической энергии.
- Две детали можно сварить с помощью ультразвука всего за четверть секунды. Это делает ультразвуковую сварку очень эффективной для временных ресурсов.
- Сварка ультразвуком не предполагает нагревания деталей, а значит – она подходит для соединения особенно чувствительных металлов.
- Ультразвуковая сварка не требует человеческого ресурса – она может быть полностью автоматизирована и работать автономно.
- Сварочные швы, получаемые от использования ультразвуковой технологии, отличаются особенной аккуратностью – это актуально в том случае, когда для проекта важен внешний вид готовой конструкции.
- Ультразвуковая сварка является достаточно экологичной технологией: при ее использовании выделяется малое количество едких химических паров.
Ограничения ультразвуковой сварки
Несмотря на большое количество достоинств у этого вида сварки, он имеет и определенные ограничения:
- Ультразвук способен охватить только небольшие детали для сваривания: до 250 мм. Соединение больших металлоконструкций невозможно, т.к. используемые для сварки датчики не способны передать более высокую мощность электрического тока.
- Ультразвуковая сварка не разработана для сваривания толстостенных металлов: их сварочный шов будет непрочным, и велика вероятность появления в нем трещин или же его полного разрыва.
- Для того, что сваривание ультразвуком было эффективным, необходима низкая влажность у соединяемых металлов. Это не всегда возможно из-за климатических условий или определенных химических свойств отдельных материалов.
Заключение
В заключении напомним, что перед тем, как выбрать именно ультразвуковую технологию для сваривания конкретных материалов, необходимо четко понимать эти ограничения – возможно, в каком-то конкретном случае более эффективным выбором станет другой способ сварки.
