Что такое ультразвуковая сварка?

Ультразвуковая сварка - это промышленный метод, при котором два куска пластика или металла соединяются друг с другом посредством высокочастотных акустических колебаний. Один подлежащий сварке компонент помещается на неподвижную наковальню, а второй компонент размещается сверху. Удлинитель («рупор»), соединенный с преобразователем, опускается вниз на верхний компонент, и очень небольшая (~ 20000 кГц) акустическая вибрация с низкой амплитудой подается на небольшую зону сварки. Акустическая энергия преобразуется в тепловую энергию за счет трения, и детали свариваются вместе менее чем за секунду.

Ультразвуковая сварка уникальна тем, что для соединения двух частей не требуются соединительные болты, гвозди, паяльные материалы или адгезивы. Это значительно экономит производственные затраты и создает визуально привлекательные (то есть незаметные) швы в областях продукта, где важен внешний вид. Поскольку ультразвуковая сварка является в значительной степени автоматизированным процессом, все, что нужно сделать специалисту, это нажать на рычаг, и сварка завершена. Недостатком ультразвуковой сварки является то, что она применяется только к небольшим деталям - часам, кассетам, пластиковым изделиям, игрушкам, медицинским инструментам и упаковке. Например, шасси автомобиля не может быть собрано с помощью ультразвуковой сварки, поскольку энергии, затрачиваемые на сварку более крупных компонентов, будут непомерно высокими.

Технология ультразвуковой сварки появилась в начале 90-х годов и с тех пор активно развивается. По мере совершенствования технологии ассортимент материалов, которые могут быть соединены вместе с использованием этой техники, увеличивается. Сначала можно было сваривать только негибкие пластмассы, потому что их свойства материала позволяли эффективно передавать акустическую энергию от части к части. В настоящее время можно сваривать менее жесткие пластмассы, такие как полукристаллические пластмассы, поскольку в зону сварки можно подавать большое количество акустической энергии. По мере того, как технология становится более зрелой и универсальной, она, вероятно, устареет большими классами исторических методов объединения материалов.