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Le soudage par ultrasons de matière plastique, les matières plastiques, les métaux, les plastiques, les profilés en aluminium. soudage par ultrasons: la technologie, les risques

Le soudage par ultrasons des métaux est un procédé dans lequel la obtient une connexion permanente à une phase solide. Formation portions juvéniles (qui sont formées dans la connexion) et le contact entre eux se produit sous l'influence d'un outil spécial. Il fournit l'effet combiné de l'alternance du déplacement tangentiel relatif de faible amplitude et une force normale de compression sur la pièce à travailler. Considérons ensuite les détails de ce qui constitue une technique de soudage par ultrasons.

composé mécanisme

des déplacements de faible amplitude se produisent entre les parties à une fréquence ultrasonique. En raison de leurs irrégularités microscopiques sur la surface des pièces soumises à une déformation plastique. En plus de cette zone de couplage sont évacués de la contamination. Ultrasons vibrations mécaniques sont transmises à la partie de soudage de l'outil depuis l'extérieur de la préforme. L'ensemble du processus est organisé de manière à empêcher le glissement d'outils et de support sur les surfaces de la pièce. Dans le processus consistant à faire passer à travers l'oscillation de la pièce à usiner se produit une dissipation d'énergie. Ceci est obtenu par friction entre les surfaces extérieures à la phase initiale de soudage et de frottements internes dans la matière, placée entre le support et l'outil de formage après que la partie de réglage. En conjonction avec la température accrue, ce qui facilite la déformation.

Le comportement spécifique du matériau

mouvement tangentiel entre les parties et la tension qui sont causées par eux, et agissent conjointement avec la compression de la force d'étanchéité, fournir une déformation plastique localisée intense en petites quantités dans les couches superficielles. L'ensemble du processus est accompagné par broyage mécanique et l'évacuation des films d'oxyde et d'autres contaminants. Le soudage par ultrasons permet une réduction de la limite d'élasticité, ce qui facilite la déformation plastique.

Caractéristiques du processus

Le soudage par ultrasons facilite les conditions nécessaires à la connexion. Ceci est réalisé par des vibrations mécaniques de transducteurs. En raison de l'énergie de vibration sont contrainte de cisaillement complexe, la compression et la tension. La déformation plastique se produit en dépassant les limites des matériaux d'élasticité. Préparation connexion ferme est assuré en augmentant la surface de contact direct après oxydes de surface d'évacuation, et des films organiques adsorbés.

L'utilisation d'ultrasons

L'échographie est largement utilisé dans le domaine scientifique. Avec elle, les scientifiques explorent un certain nombre de propriétés physiques des substances et des phénomènes. Dans l'industrie, l'échographie est utilisée pour les produits de dégraissage et de nettoyage avec des matériaux durs. En outre, les fluctuations affectent positivement les masses fondues de cristallisation. Ultrasound leur fournit le dégazage et moudre le grain, augmenter les propriétés mécaniques des matériaux coulés. Fluctuations favorisent l'élimination des contraintes résiduelles. Ils sont également largement utilisés pour augmenter la vitesse des réactions chimiques lentes. soudage par ultrasons peut être utilisé à des fins différentes. Les vibrations peuvent être une source d'énergie pour la formation des liaisons de couture et de point. Lorsqu'ils sont exposés à un bain de soudage par ultrasons lors de la cristallisation des propriétés mécaniques améliorées du composé en raison de broyage de la structure de soudure et l'élimination des gaz à forte intensité. En raison du fait que les vibrations sont activement enlever la saleté, le film artificiel et naturel peut relier les éléments, oxydées, laqué, etc .. Surface. L'échographie peut réduire ou éliminer la contrainte résiduelle se produisant pendant le soudage. Pour le compte des oscillations peut stabiliser la structure des composants composés. Ceci, à son tour, aide à prévenir le risque de déformation structurelle spontanée après. Le soudage par ultrasons est de plus en plus largement utilisé ces dernières années. Cela est dû aux avantages incontestables de cette méthode par rapport au composé et une des méthodes de contact à froid. En particulier des vibrations ultrasoniques sont souvent utilisés en microélectronique. Une voie prometteuse est soudage par ultrasons plastique. Certains d'entre eux ne peuvent pas être connectés à toute autre méthode. Dans les installations industrielles, il est actuellement réalisé le soudage par ultrasons d'extrusions d'aluminium à paroi mince, feuille, fil. Un procédé particulièrement efficace pour ces produits composés de plusieurs matériaux. Ultrasons soudage de l' aluminium est utilisé dans la fabrication d'appareils ménagers. Cette méthode est efficace lorsque des matériaux en feuille de raccordement (nickel, des alliages de cuivre). Le soudage par ultrasons de matière plastique a été appliquée dans la fabrication de dispositifs optiques et mécaniques. À l'heure actuelle, nous avons créé et mis en œuvre dans la production de machines pour la connexion de divers éléments puce. Les appareils sont équipés de dispositifs automatiques, qui augmente considérablement la productivité.

ultrasons de puissance

Le soudage par ultrasons de matière plastique assure une connexion permanente en raison de l'action combinée des oscillations mécaniques à haute fréquence et les forces de compression relativement faibles. Cette méthode a beaucoup à voir avec la méthode à froid. l'échographie à haute tension, qui peut être transmise à travers le milieu dépendra des propriétés physiques de ce dernier. En cas de dépassement résistance à la rupture dans les zones de compression, le matériau solide est détruit. Dans des situations similaires dans cavitation des liquides se produit, accompagnée par l'apparition de petites bulles et leur claquant la suite. Lors du dernier processus pression locale se pose. Ce phénomène est utilisé pour le nettoyage et le traitement des produits.

nœuds périphériques

Le soudage par ultrasons de matière plastique est réalisée à l'aide de machines spéciales. Les composants suivants sont présents dans les:

  1. Alimentation électrique.
  2. Le système mécanique oscillant.
  3. équipement de commande.
  4. unité de pression.

Le système oscillatoire est utilisé pour convertir l'énergie électrique en mécanique pour une transmission ultérieure à sa partie d'assemblage, de sa concentration et obtenir la vitesse de transmetteur de valeur de consigne. Ce nœud contient:

  1. Les enroulements du convertisseur électromécanique. Il est enfermé dans un boîtier métallique et est refroidie par l'eau.
  2. vibrations élastiques du transformateur.
  3. pointe de soudure.
  4. Prop mécanisme de pression.

Systèmes de fixation au moyen de la membrane. rayonnement ultrasonore se produit uniquement au moment de la soudure. Le processus se déroule sous l'influence des oscillations, la pression appliquée à angle droit à la surface, et l'effet thermique.

possibilités de la méthode

Le soudage par ultrasons est plus efficace pour les matières premières plastiques. Les articles en cuivre, le nickel, l'or, l'argent, et ainsi de suite. Peut-être reliés entre eux et avec d'autres produits maloplastichnyh. Avec l'augmentation de la dureté soudabilité par ultrasons se détériore. En effet raccordé à l'aide des articles réfractaires à ultrasons de tungstène, le niobium, le zirconium, le tantale, le molybdène. Le soudage par ultrasons de polymères est considérée comme un procédé relativement nouveau. Ces produits peuvent également être reliés entre eux et avec d'autres composants solides. En ce qui concerne le métal, il peut être joint avec le verre, les semi-conducteurs, les céramiques. Peut se lier à la préforme et à travers la couche intermédiaire. Par exemple, les produits en acier sont soudés l'un à l'autre par une matière plastique d'aluminium. En raison de la courte durée de séjour à haute température, on obtient un composé de haute qualité des produits différents. propriétés des matières premières sont soumises à des modifications mineures. L'absence d'impuretés – l'un des avantages possédés par soudage par ultrasons. Les dangers pour l'homme sont également absents. Lors de la connexion des conditions d'hygiène favorables. Les produits de communication sont différentes homogénéité chimique.

Caractéristiques de connexion

soudage des métaux est réalisée, en règle générale, un moyen de recouvrement. Cela ajoute un différents éléments de conception de structure. Le soudage peut être réalisé de points (un ou plusieurs), soit en boucle de suture continue. Dans certains cas, l'extrémité de la préforme de la préforme est réalisée à partir de joint en T du fil avec son plan. Vous pouvez effectuer le soudage par ultrasons de plusieurs matériaux en même temps (package).

L'épaisseur des parties

Elle est limitée à la limite supérieure. En augmentant l'épaisseur du flan métallique doit être utilisé avec des oscillations d'amplitude plus grandes. Cela compensera la perte d'énergie. L'augmentation de l'amplitude, à son tour, est possible jusqu'à une certaine limite. Limitations associées à la probabilité d'apparition de fissures de fatigue, de grandes dents de l'instrument. Dans de tels cas, il est nécessaire d'évaluer la façon appropriée est le soudage par ultrasons. Dans la pratique, le procédé est utilisé avec une épaisseur de 3 articles 4 … … 05 microns à 1 mm. Le soudage peut être utilisé pour les pièces d'un diamètre de 0,01 … 05 mm. L'épaisseur du second produit peut être sensiblement plus grande que la première.

problèmes potentiels

Dans l'application de la méthode de soudage par ultrasons, tenir compte de la probabilité d'un échec de la fatigue des composés existants dans les produits. Au cours du processus d'approvisionnement peut se dérouler par rapport à l'autre. Comme mentionné ci-dessus, le matériau sur la surface de l'outil sont des bosses. Le dispositif lui-même est caractérisé par une durée de vie limitée, due à l'érosion de son plan d'exploitation. A certains points le matériau produit est soudé à l'instrument. Cela conduit à l'usure du dispositif. Réparation de l'équipement est accompagné d'un certain nombre de difficultés. Ils sont liés au fait que l'outil lui-même agit comme un élément non pliage d'une conception unique noeud, la configuration et les dimensions sont conçues précisément à la fréquence de fonctionnement.

Produits de préparation et les réglages du mode

Avant d'effectuer le soudage par ultrasons de toute mesure compliquées les pièces de surface n'est pas nécessaire pour mener à bien. Si vous le souhaitez pour augmenter la stabilité de la qualité de la connexion. Pour ce faire, il est conseillé de ne Dégraisser produit solvant. Pour les composés de métaux ductiles considéré du cycle optimale avec un retard d'impulsion par rapport à l'échographie de lancement. A dureté relativement élevée du produit, il est conseillé d'attendre un petit chauffage avant d'incorporer à ultrasons.

système de soudage

Leur sont plusieurs. Graphiques d'outils de soudage par ultrasons diffèrent dans les sautes de caractères. Ils peuvent être de torsion, de flexion longitudinale. De plus, la distinction circuit en fonction de la position spatiale du dispositif par rapport à la surface de la pièce à usiner, ainsi qu'un procédé de transmission des forces de compression sur les caractéristiques structurelles de l'élément de produit et de soutien. Pour contournage, modes de réalisation et des vibrations de flexion longitudinal suture et la liaison de point utilisé. exposition à ultrasons peut être combiné avec les éléments de chauffage à impulsions locales distinctes de la source de chaleur. Dans ce cas, il est possible d'obtenir un certain nombre d'avantages. Tout d'abord, vous pouvez réduire l'amplitude d'oscillation, ainsi que la force et le temps de leur passage. Propriétés énergie de l'impulsion de chaleur et de la période de chevauchement avec acte d'ultrasons en tant que paramètres de procédé supplémentaires.

effet de la chaleur

Le soudage par ultrasons est accompagnée d'une augmentation de température à la partie de jonction. L'apparition de la chaleur a provoqué l'apparition de frottement sur les surfaces de contact des produits, ainsi que des déformations plastiques. Ils sont, en fait, accompagnés par la formation d'un joint soudé. La température à la partie de contact va dépendre des paramètres de résistance. Chef d'entre eux est le degré de dureté du matériau. En outre, une importance considérable des propriétés thermodynamiques: conductivité thermique et la capacité calorifique. Au niveau de température influe sur les conditions de soudage choisies. Comme le montre la pratique, apparaissant effet thermique ne fonctionne pas comme une condition déterminante. En effet, la résistance maximale est obtenue dans les produits des composés avant que la température atteint le niveau de seuil. Réduire la durée de transmission des vibrations par ultrasons peuvent être des pièces sous préchauffée. Il permettra également d'améliorer la force de liaison.

conclusion

Le soudage par ultrasons est actuellement dans certains domaines de l'industrie est une méthode indispensable assemblage de pièces. En particulier, cette méthode est commune en microélectronique. L'échographie permet de connecter une variété de plastique et des matières solides. Aujourd'hui est activement mené des travaux de recherche sur l'amélioration des outils et technologies de soudage.