1982 müzikal komedisi "Victor Victoria"da Julie Andrews, karakterinin Paris kabare gösterisinin sonunda yüksek bir ses söyledi. Notları kaldırdı ve odadaki şampanya bardakları paramparça oldu. Bu yüksek perde veya yüksek frekanslı ayrı malzemeler sesler nasıl iyi bir örnektir. Ama malzemeleri birbirine bağlamak için yüksek frekanslı ses kullanabileceğinizi biliyor muydunuz? Ultrasonik kaynak teknolojisi birçok sanayi ürünleri monte etmek için kullanılır-tıbbi ekipman spor ayakkabı arabalara kadar.
Genellikle, çivi, vida veya iplik gibi bağlantı elemanları malzeme bağlamak için kullanabilirsiniz. Bu metal, ahşap, kumaş ve plastik için geçerlidir. Birçok plastik için, tutkal kullanılır. Tutkal tutkal kendisi ve bağlı plastik malzemenin yüzeyi arasında kimyasal bir bağ oluşturur. Metaller, elektrik bağlantılarındaki kurşun lehim gibi diğer metallerin yapıştırıcı olarak ısıtılmasıyla bir arada tutulabilir. Alternatif olarak, metaller doğrudan eritilebilir (kaynaklı) birlikte; erimiş metal yüzey soğuduktan sonra, metaller birbirine bağlanır. Kaynak genellikle birlikte metal yüzeyleri eritmek için gerekli yüksek sıcaklıklara ulaşmak için açık bir alev veya meşale gerektirir. Bu nedenle, bazı üretim görevleri için bu pahalı bir işlem olabilir.
Ultrasonik kaynak temel süreci aşağıdaki adımlarla açıklanabilir:
1. Kaynaklanacak kısım bir örs veya fikstüre yerleştirilir.
2. Boynuz kaynaklanacak parça ile temas halindedir.
3. Kaynak kafasını kaynak malzemesiyle temas halinde tutmak ve bir arada tutmak için basınç uygulayın.
4. Boynuz malzeme ısıtmak için ultrasonik titreşimler yalar. Titreşim bir milimetreden daha az yukarı ve aşağı veya sola ve sağa hareket eder.
5. Bu malzemeler birlikte kaynaklanır.
6. Boynuzlar geri çekilir ve kaynak malzemesi örsten çıkarılabilir.
Kaynak süresi, uygulanan basınç ve sıcaklık kaynak ekipmanında bilgisayar veya mikroişlemci tarafından kontrol edilir. Kaynak sırasında gerçekte ne olur malzemenin doğasına bağlıdır. Metalde ultrasonik titreşim malzemenin düzlemine paralel olarak iletilir. Sürtünme ısısı metal yüzeyinin sıcaklığını erime sıcaklığının yaklaşık üçte birine yükseltir, ancak metali eritmez. Bunun yerine, ısı yüzeyden metal oksitler ve ince filmler kaldırır. Bu, metal atomlarının iki yüzey arasında hareket etmesini ve metali bir arada tutan bağlar oluşturmasını sağlar.
Plastik durumunda, titreşim malzemenin düzlemine diktir ve sürtünme ısısı plastiği eritecek kadar sıcaklığı yükseltir. Plastik moleküller birbirine karışır ve bağlar oluştururlar. Soğuttuktan sonra plastik yüzeyler birbirine kaynaklanır. Kaynak süresi değişebilir, ancak kaynak 0,25 saniye gibi kısa bir sürede oluşturulabilir.
Ultrasonik kaynak etkileyen faktörler ses dalgası (genellikle 20, 30 veya 40 kHz), birlikte malzeme tutmak için basınç ve ultrasonik dalga (bir saniyenin bir kısmını veya daha fazla) uygulamak için zaman frekansı içerir.
Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, ultrasonik kaynak birçok avantajı vardır. İlk olarak, diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında, kaynak düşük sıcaklıklarda yapılır. Bu nedenle, üreticilerin yüksek sıcaklıklara ulaşmak için yakıt veya diğer enerji çok harcamak gerekmez. Bu işlem daha ucuz hale getirir. Aynı zamanda daha hızlı ve daha güvenlidir.
Ultrasonik kaynak yanıcı yakıt ve açık alevler gerektirmez, bu yüzden diğer kaynak yöntemleri ile karşılaştırıldığında daha güvenli bir süreçtir. İşçiler yanıcı gazlar veya zehirli çözücülerle temas etmemelidir. Elektronik ürünlerde bakır teller genellikle lehim yoluyla devre kartındaki elektrik kontaklarına bağlanır. Ultrasonik kaynak kullanarak olumsuz kurşun lehim dumanı işçileri maruz kalmadan kısa bir süre içinde aynı görevi gerçekleştirebilirsiniz. Yüksek frekanslı seslere maruz kalma işçilerin işitme zarar verebilir rağmen, bu potansiyel tehlike kolayca bir güvenlik kutusu veya kafes ve / veya earmuffs kullanarak ultrasonik kaynak makinesi koyarak azaltılabilir.
Son olarak, ultrasonik kaynak olarak güçlü ve aynı malzemenin geleneksel kaynak dayanıklı-bu yöntem otomobil üretiminde kullanılan nedenlerinden sadece biridir. Otomobilleri daha hafif ve daha verimli hale getirmek için otomobil üreticileri alüminyumu ana gövde metali olarak kullanmaktadır. Geleneksel kaynak ile karşılaştırıldığında, ultrasonik kaynak daha kısa bir süre ve daha düşük bir sıcaklıkta metalleri bağlamak için kullanılabilir.
