Spawanie ultradźwiękowe metali
Ultradźwiękowe spawanie metali to specjalna metoda, która wykorzystuje energię drgań mechanicznych o częstotliwości ultradźwiękowej do łączenia tych samych lub różnych metali. Gdy metal jest zgrzewany ultradźwiękowo, do przedmiotu obrabianego nie jest doprowadzany ani prąd elektryczny, ani źródło ciepła o wysokiej temperaturze, ale pod ciśnieniem statycznym energia mechaniczna jest przekształcana w energię wewnętrzną, energię odkształcenia i ograniczony wzrost temperatury. Spawanie w fazie stałej zachodzi, gdy dwa materiały podstawowe osiągną temperaturę rekrystalizacji. Dlatego skutecznie zwalcza rozpryski i utlenianie spowodowane zgrzewaniem oporowym. Ultradźwiękowa spawarka do metalu może wykonywać zgrzewanie jednopunktowe, spawanie wielopunktowe i spawanie krótkich pasków na cienkich drutach lub materiałach blachowych z metali nieżelaznych, takich jak miedź, srebro, aluminium i nikiel. Może być szeroko stosowany do spawania przewodów SCR, elementów bezpieczników, przewodów elektrycznych, elementów biegunowych baterii litowej i zaczepów
Ultradźwiękowe spawanie metali wykorzystuje fale wibracyjne o wysokiej częstotliwości, które są przenoszone na spawaną powierzchnię metalu. Pod naciskiem dwie metalowe powierzchnie ocierają się o siebie, tworząc fuzję między warstwami molekularnymi.
Zalety to duża prędkość, oszczędność energii, wysoka wytrzymałość na stapianie, dobre przewodnictwo elektryczne, brak iskier i obróbka bliska na zimno; Wadą jest to, że spawane części metalowe nie mogą być zbyt grube (zwykle mniejsze lub równe 5 mm), punkt zgrzewania nie może być zbyt duży i wymagany jest nacisk.
Zalety ultradźwiękowego spawania metali
1. Spawany materiał nie topi się, a metal nie jest kruchy.
2. Po spawaniu przewodnictwo jest dobre, a rezystywność jest bardzo niska lub prawie zerowa.
3. Niskie wymagania dotyczące powierzchni spawanego metalu, zarówno utlenianie, jak i galwanizacja mogą być spawane.
4. Czas lutowania jest krótki, bez topnika, gazu czy lutu.
5. Spawanie bez iskier, ochrona środowiska i bezpieczeństwo.
Zakres ultradźwiękowego spawania metali
1. Akumulator Ni-MH Akumulator Ni-MH Siatka niklowa i blacha niklowa wzajemne zgrzewanie i wzajemne zgrzewanie blach niklowych. .
2. Bateria litowa i bateria polimerowa, folia miedziana i blacha niklowa są ze sobą połączone, a folia aluminiowa i blacha aluminiowa są ze sobą stopione. .
3. Przewody są połączone ze sobą, a przewody są połączone w jeden i wiele przewodów.
4. Przewody są połączone ze znanymi komponentami elektronicznymi, stykami i złączami.
5. Wzajemne połączenie dużych radiatorów, żeber wymiany ciepła i rdzeni o strukturze plastra miodu znanych urządzeń gospodarstwa domowego i produktów motoryzacyjnych.
6. Styki wysokoprądowe, takie jak wyłączniki elektromagnetyczne i wyłączniki bezpiecznikowe oraz wzajemne łączenie różnych blach.
7. Uszczelnienie i cięcie metalowej rury może być wodoszczelne i powietrzne.
Czynniki wpływające na ultradźwiękowe zgrzewanie metali
Amplituda ultradźwiękowego spawania metali
Amplituda to kluczowy parametr dla spawanego materiału, który jest równoważny temperaturze żelazochromu.
Jeśli temperatura nie zostanie osiągnięta, zgrzewanie nie będzie możliwe, a jeśli temperatura będzie zbyt wysoka, surowiec zostanie przypalony lub konstrukcja ulegnie uszkodzeniu i pogorszeniu się wytrzymałości. Wybrany przetwornik ultradźwiękowy jest inny, amplituda wyjściowa przetwornika jest inna, po zaadaptowaniu przetwornika ultradźwiękowego o innym współczynniku transformacji
Amplituda i głowica spawalnicza mogą korygować amplitudę roboczą głowicy spawalniczej, aby spełnić wymagania. Amplituda wyjściowa przetwornika wynosi zwykle 10-20 μm, a robocza amplituda około 30 μm. Współczynnik transformacji tuby i głowicy spawalniczej jest związany z kształtem tuby i głowicy spawalniczej, stosunkiem powierzchni przedniej do tylnej i innymi czynnikami.
Jeśli chodzi o kształty, takie jak amplituda wykładnicza, amplituda funkcjonalna, amplituda skokowa itp., Ma to duży wpływ na współczynnik transformacji, a stosunek powierzchni przedniej i tylnej jest proporcjonalny do całkowitego współczynnika transformacji. Wybierz spawarki różnych marek. Najłatwiej jest wykonać je proporcjonalnie do wielkości roboczej głowicy spawalniczej, aby zapewnić stabilność parametrów amplitudy.
Częstotliwość spawania ultradźwiękowego metali
Każda zgrzewarka ultradźwiękowa ma częstotliwość środkową, taką jak 20 kHz, 40 kHz itp. Częstotliwość robocza zgrzewarki składa się głównie z rezonansu mechanicznego przetwornika ultradźwiękowego (przetwornika), klaksonu ultradźwiękowego (wzmacniacz) i głowicy spawalniczej ( Klakson) Określony na podstawie częstotliwości.
Częstotliwość generatora ultradźwiękowego jest regulowana zgodnie z częstotliwością rezonansu mechanicznego, aby uzyskać spójność, tak aby głowica spawalnicza działała w stanie rezonansowym, a każda część została zaprojektowana jako korpus rezonansowy o połowie długości fali. Zarówno generator ultradźwięków, jak i częstotliwość rezonansu mechanicznego mają zakres roboczy rezonansu.
Zwykle jest ustawiony na ± 0,5 kHz, a spawarka może w zasadzie normalnie pracować w tym zakresie. Kiedy wykonujemy każdą głowicę spawalniczą, dostosujemy częstotliwość rezonansową, a błąd między częstotliwością rezonansową a częstotliwością projektową musi być mniejszy niż 0,1 KHZ. W przypadku głowicy spawalniczej 20 kHz częstotliwość naszej głowicy spawalniczej będzie kontrolowana na poziomie 19,90-20,10 KHZ, z małym błędem 5 ‰.
Ultradźwiękowy węzeł do spawania metali
Węzły, głowice spawalnicze i rogi ultradźwiękowe są zaprojektowane jako rezonator o połowie długości fali częstotliwości roboczej. W stanie roboczym amplituda dwóch powierzchni czołowych jest największa, a naprężenie najmniejsze, podczas gdy węzeł w pozycji środkowej ma zerową amplitudę i największe naprężenie. .
Pozycja węzła jest ogólnie zaprojektowana jako pozycja stała, ale grubość zwykłej konstrukcji stałej pozycji jest większa niż 3 mm lub rowek jest nieruchomy, więc ustalona pozycja niekoniecznie ma zerową amplitudę, co spowoduje pewne wywołania i utratę energii . Połączenia są zwykle izolowane od innych części za pomocą gumowych pierścieni lub ekranowane materiałami dźwiękochłonnymi. Podczas projektowania parametrów amplitudy uwzględniane są straty energii.
Ultradźwiękowa siatka spawalnicza do metalu
Ultradźwiękowe spawanie metali jest zwykle projektowane na powierzchni pozycji spawania i powierzchni podstawy. Celem konstrukcji siatki jest zapobieganie przesuwaniu się metalowych części i przekazywanie energii w jak największym stopniu do pozycji spawania. Konstrukcja siatkowa ma na ogół siatkę kwadratową, diamentową i paskową. Głowice i podstawy spawalnicze pokryte metalem, takie jak złote ozdoby ręczne, nie wymagają projektowania linii. Rozmiar i głębokość linii są określane zgodnie z określonymi wymaganiami dotyczącymi materiału spawalniczego.
Ultradźwiękowy przetwornik do spawania metali
Nie ma dużej różnicy między przetwornikiem używanym do zgrzewania metalu a przetwornikiem używanym do zgrzewania tworzyw sztucznych. Cechą szczególną jest to, że spawany metal ma wyższe wymagania jakościowe, ponieważ często wymaga dużej mocy chwilowej podczas spawania metalu. Przetwornik musi mieć dużą moc i niską impedancję, bez stosowania przetworników stosowanych w urządzeniach do zgrzewania tworzyw sztucznych.
Ultradźwiękowy zasilacz do spawania metali
Nie ma dużej różnicy między zasilaniem ultradźwiękowym stosowanym w urządzeniach do spawania metali a zasilaczem ultradźwiękowym stosowanym w urządzeniach do zgrzewania tworzyw sztucznych. [rozpiętość] Cechą szczególną jest to, że spawanie metalu ma wyższe wymagania. Aby sprostać potrzebom spawania metali niezbędne jest zastosowanie inteligentnego ultradźwiękowego źródła prądu - generatora ultradźwiękowego.
Generator ultradźwięków posiada automatyczny system śledzenia częstotliwości. Zmiany warunków pracy urządzeń mechanicznych lub elementów elektronicznych podczas procesu spawania spowodują zmianę częstotliwości drgań. [zakres] Generator ultradźwiękowy będzie śledził częstotliwość układu wibracyjnego, aby wytworzyć generator i układ wibracyjny. System automatycznego śledzenia częstotliwości może kompensować zmiany stanu roboczego podczas procesu spawania, dzięki czemu system ponownie znajduje się w rezonansie i zachowuje stabilność parametrów spawania. Nacisk kładziony jest na stabilność amplitudy, co jest bardzo ważne przy spawaniu metali. .
Dokładność ultradźwiękowego spawania metali
Ponieważ głowica ultradźwiękowa pracuje pod wpływem drgań o wysokiej częstotliwości, powinna starać się zachować symetryczną konstrukcję, aby uniknąć niezrównoważonych naprężeń i drgań bocznych spowodowanych asymetrią przenoszenia fali dźwiękowej (głowica spawalnicza, której używamy do spawania, wykorzystuje podłużną transmisję drgań ultradźwiękowych, dla całego układu rezonansowego), niezrównoważone drgania mogą powodować nagrzewanie i łamanie się włosia spawalniczego. Spawanie ultradźwiękowe jest stosowane w różnych gałęziach przemysłu dla różnych wymagań dotyczących dokładności przetwarzania. W przypadku szczególnie cienkich przedmiotów obrabianych, takich jak spawanie biegunów i zaczepów akumulatora litowo-jonowego oraz powlekanie złotą folią, wymagania dotyczące dokładności obróbki są bardzo wysokie. Wszystkie nasze urządzenia do obróbki Wszystkie wykorzystują numeryczne urządzenia sterujące (takie jak centra obróbcze itp.), Aby zapewnić, że dokładność obróbki spełnia wymagania.
Trwałość spawania ultradźwiękowego metali
Żywotność głowicy spawalniczej jest krytycznie określana przez dwa aspekty: pierwszy, materiał, a drugi, proces
Aspekt materiałowy: Spawanie ultradźwiękowe wymaga, aby materiały metalowe miały dobrą elastyczność (małe straty mechaniczne podczas przenoszenia fali dźwiękowej) i dobre właściwości, dlatego najczęściej używanymi materiałami są stop aluminium i stop tytanu, ale ultradźwiękowe spawanie metali wymaga noszenia głowicy spawalniczej. odporny (wymaga więcej Wysoka twardość) sprawia, że wybór materiałów jest trudniejszy, ponieważ twardość i wiązkość wydają się z natury rzeczy przeciwstawne, co wymaga od nas wyboru bardzo wymagających materiałów. Wybrane przez nas wysokiej jakości materiały stalowe mogą lepiej rozwiązać tę sprzeczność. Maksymalna żywotność głowicy spawalniczej.
Proces: w tym technologia przetwarzania i późniejsza technologia przetwarzania. Technologia przetwarzania została szczegółowo opisana powyżej. Dalsza obróbka obejmuje obróbkę cieplną i przycinanie parametrów. W oparciu o wybrany przez naszą firmę materiał gwarantujemy oryginalny proces obróbki cieplnej; przy każdym spawaniu Po wykonaniu głowicy parametry należy zmierzyć i wyregulować oddzielnie, aby zapewnić produkt.
