Vad är ultraljudsvetsning?

Ultraljudssvetsning är en industriell teknik varigenom två delar av plast eller metall sammanfogas sömlöst genom högfrekventa akustiska vibrationer. En komponent som ska svetsas placeras på en fast städ, med den andra komponenten placerad ovanpå. En förlängning ("horn") ansluten till en givare sänks ner på den övre komponenten och en mycket snabb (~ 20 000 KHz) akustisk vibration med låg amplitud appliceras på en liten svetszon. Den akustiska energin omvandlas till värmeenergi genom friktion, och delarna svetsas samman på mindre än en sekund.

Ultraljudsvetsning är unik genom att inga kopplingsbultar, spikar, lödmaterial eller lim är nödvändiga för att binda de två delarna samman. Detta sparar mycket på tillverkningskostnader och skapar visuellt attraktiva (dvs obemärkta) sömmar i produktdomäner där utseende är viktigt. Eftersom ultraljudssvetsning är en till stor del automatiserad process, behöver bara en tekniker göra en spak och svetsningen är klar. Nackdelen med ultraljudsvetsning är att den endast gäller små komponenter - klockor, kassetter, plastprodukter, leksaker, medicinska verktyg och förpackningar. En bil kan till exempel inte monteras med ultraljudssvetsning eftersom energierna involverade i svetsning av större komponenter skulle vara oöverkomliga.

Tekniken för ultraljudsvetsning dök upp i början av 90-talet och har varit under snabb utveckling sedan dess. När tekniken förbättras ökar utbudet av material som kan sammanfogas med denna teknik. Först kunde endast icke-flexibel plast svetsas eftersom deras materialegenskaper möjliggjorde effektiv överföring av akustisk energi från del till del. Nuförtiden kan mindre styva plaster, såsom halvkristallin plast, svetsas eftersom stora mängder akustisk energi kan appliceras på svetszonen. När tekniken mognar och blir mer mångsidig kommer det troligt att föråldras stora klasser av historiska tekniker för att sammanfoga material.