I. Što je ultrazvuk?

Ultrazvučni valovi su tehnika koja koristi energiju generiranu visokofrekventnim vibracijama za djelovanje na površinu obratka, čime se postiže spajanje metalnih dijelova.

II. Princip rada ultrazvučnih valova

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 trljaju se jedan o drugi pod ciklusima tlaka od 20 000 ili 40 000 puta u sekundi. Kombinirani učinak visokofrekventnih vibracija i tlaka raspršuje tanki sloj materijala i oksida na površini obratka, stvarajući čist i kontroliran difuzijski zavar. Rekombinacijom atoma između radnih komada, u konačnici se formira pouzdan metalurški sloj taljenja.
2. Niskofrekventna struja se pretvara u visokofrekventnu struju pomoću generatora. Visokofrekventna struja se zatim pretvaračem pretvara u mehaničke vibracije. Modulator amplitude i glava za zavarivanje odgovorni su za podešavanje amplitude vibracija. Pod određenim statičkim tlakom, molekularne strukture na metalnoj površini trljaju se i sudaraju jedna s drugom, postižući intermolekularno prodiranje, čime se zavarivanje dovršava.

Osnovno znanje i rješavanje problema s ultrazvukom

III. Uobičajene greške u ultrazvučnom zavarivanju

(a) Nepotpuno lemljenje

1. Nedovoljna izlazna snaga zavarivanja: nedovoljan tlak, nedovoljna amplituda ili baza nije sigurno pričvršćena.
2. Nedovoljna energija zavarivanja: Formula za izračun 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 tlak, A amplituda, f frekvencija i T vrijeme). Nedovoljna energija dovest će do lošeg zavarivanja.
3. Slojevi ulja ili oksida na površini materijala mogu utjecati na učinak zavarivanja.
4. Ako su zubi preoštri, lako mogu prodrijeti u zavar tijekom zavarivanja.
5. Površina zavarenog spoja ima premaz od materijala koji nije prikladan za ultrazvučno zavarivanje.
6. Materijali koji se zavaruju nisu prikladni 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.

Otopina :

1. Pregledajte zube glave za zavarivanje i baze. Ako je trošenje jako, uzrokovat će porast temperature i to je potrebno pravovremeno riješiti.
2. Uz osiguravanje rezultata zavarivanja, snaga se može odgovarajuće povećati, a vrijeme zavarivanja skratiti kako bi se smanjila prekomjerna izmjena energije između glave za zavarivanje i materijala.

(iii) Pukotine u zavarima

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

(iv) Velike fluktuacije izlazne snage

Razlog Mnogo je faktora koji utječu na izlaznu snagu i potrebno ih je provjeriti jedan po jedan.

Otopina :

1. Pregledajte instalaciju trostruke jedinice, provjerite ima li oštećenja i po potrebi je ponovno sastavite.
2. Provjerite jesu li vijci baze čvrsto 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 dosljedni.
5. Provjerite površinu materijala na oksidaciju ili mrlje od ulja.
6. Potvrdite da su specifikacije ulaznih materijala dosljedne (kada je hod glave za zavarivanje fiksan, razlike u debljini i tvrdoći materijala uzrokovat će fluktuacije u izlaznoj snazi).
7. Provjerite stabilnost dovoda zraka u tvornici i promatrajte postoje li fluktuacije na manometru usisnog zraka.
8. Provjerite je li ultrazvučni izlaz kutije za napajanje stabilan.

(v) Preopterećenje

Uzroci uključuju dvije situacije: preopterećenje snagom i preopterećenje frekvencijom.

Otopina :

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.