Wissen erweitern: Das Prinzip des Ultraschallschweißens im Handumdrehen verstehen

Beim Ultraschallschweißen werden hochfrequente Vibrationswellen auf die Oberflächen von zwei zu schweißenden Objekten übertragen. Unter Druck werden die Oberflächen der beiden Objekte aneinander gerieben, um eine Fusion zwischen molekularen Schichten zu bilden.

Beim Ultraschallschweißen wird ein Ultraschallgenerator verwendet, um 50/60-Hz-Strom in elektrische Energie mit 15, 20, 30 oder 40 kHz umzuwandeln. Die umgewandelte elektrische Hochfrequenzenergie wird durch den Wandler erneut in eine mechanische Bewegung derselben Frequenz umgewandelt, und dann wird die mechanische Bewegung durch eine Reihe von Hornvorrichtungen, die die Amplitude ändern können, auf den Schweißkopf übertragen. Der Schweißkopf überträgt die empfangene Vibrationsenergie auf die zu schweißende Verbindung des Werkstücks. In diesem Bereich wird die Vibrationsenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt, die den Bereich des zu schweißenden Teils aufschmilzt. Mit Ultraschallwellen lassen sich nicht nur Metalle und harte Thermoplaste schweißen, sondern auch Stoffe und Folien bearbeiten. Dieser Artikel stellt hauptsächlich zwei Arten des Metall- und Kunststoffschweißens vor.

1) Prinzip des Ultraschall-Metallschweißens

Das Prinzip des Ultraschall-Metallschweißens besteht darin, die mechanische Schwingungsenergie der Ultraschallfrequenz (über 16 kHz) zu verwenden, um die gleiche Art von Metall oder unterschiedliche Metalle zu verbinden. Beim Ultraschallschweißen von Metall wird weder elektrischer Strom noch eine Hochtemperaturwärmequelle an das Werkstück angelegt, sondern unter statischem Druck wird die Vibrationsenergie des Rahmens in Reibungsarbeit, Verformungsenergie und einen begrenzten Temperaturanstieg zwischen den Werkstücken umgewandelt. Die metallurgische Verbindung zwischen den Verbindungsstellen ist eine Festkörperschweißung, die ohne Aufschmelzen des Grundmaterials realisiert wird. Daher überwindet es effektiv Spritzer und Oxidation, die durch Widerstandsschweißen verursacht werden. Ultraschall-Metallschweißmaschine kann Einzelpunktschweißen durchführen, Mehrpunktschweißen und Kurzbandschweißen an dünnen Drähten oder Blechen aus NE-Metallen wie Kupfer, Silber, Aluminium und Nickel. Es kann weit verbreitet beim Schweißen von SCR-Leitungen, Sicherungsstücken, elektrischen Leitungen, Polstücken von Lithiumbatterien und Laschen verwendet werden.

2) Prinzip des Ultraschall-Kunststoffschweißens

Wenn die Ultraschallwelle auf die Kontaktfläche aus thermoplastischem Kunststoff einwirkt, erzeugt sie zehntausende hochfrequente Schwingungen pro Sekunde. Diese Art von hochfrequenter Vibration mit einer bestimmten Amplitude überträgt die Ultraschallenergie durch die obere Schweißkonstruktion auf den Schweißbereich. Da der Schweißbereich zwei ist, ist der akustische Widerstand an der Schweißschnittstelle groß, sodass lokal hohe Temperaturen erzeugt werden. Außerdem kann es sich aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs nicht rechtzeitig verteilen und sammelt sich im Schweißbereich, wodurch die Kontaktfläche der beiden Kunststoffe nach einem gewissen Druck schnell schmilzt , es verschmilzt zu einem. Wenn der Ultraschall aufhört, lassen Sie den Druck einige Sekunden lang bestehen, damit er sich verfestigt und formt.