Ultragarsinio suvirinimo nustatymas (su diagrama)
Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie ultragarsinio suvirinimo nustatymą diagramos pagalba.
Ultragarsiniu suvirinimu, sukurtu 1938 m., Metalo antgalis, vibruojantis ultragarso dažniu (ty vibracijos, kurios sukuria garsą už žmogaus klausos diapazono), sujungiamos į ploną gabalėlį į storesnį gabalą, pritvirtintą ant alvilos. Dažniausiai naudojamas maždaug 20 kHz dažnis, nors pranešama, kad buvo naudojami didesni dažniai iki 60 kHz. Didesnis vibracijos dažnis yra didesnis nei energijos perdavimo greitis.
Ultragarsinis suvirinimo įrenginys susideda iš dviejų pagrindinių dalių: maitinimo šaltinio ir keitiklio. Maitinimo šaltinis konvertuoja 50 Hz maitinimo šaltinį į aukšto dažnio elektros energiją, o keitiklis konvertuoja į magnetinį srautą, o po to kinetinį judėjimą, kuris stiprinamas per greičio transformatorių. Sisteminė sąrankos diagrama parodyta 2.36 pav.
Ultragarsiniai suvirinimo keitikliai yra dviejų tipų: pjezoelektriniai kristalai ir magnetostrikciniai, pastarieji susideda iš nikelio arba nikelio lydinių, kurie plečiasi ir susitraukia su stiprintuvo vibracijomis dėl nikelio deformacijos kaitinant.
Keitiklis ir signalo formos transformatorius sudaro vienetą, vadinamą sonotrodu. Suvirinimui naudojamas greičio transformatoriaus galas yra pagamintas iš didelio greičio plieno (plieno, turinčio 14–22% volframo ir 4% chromo) arba Nimonic lydinio ir yra suformuotas iki 75 mm spindulio sferinio kontūro. Šie antgaliai yra lituoti arba suvirinti prie rago.
Greičio transformatorius pagamintas iš mažo nuostolio, didelio stiprumo metalų, pavyzdžiui, titano, ir yra pagamintas taip, kad pasiektų norimą dažnį pagal santykį f = λE, kur / yra vibracijos dažnis, λ bangos ilgis, ir E - rago elastingumo modulis medžiaga. Kadangi suvirinimo antgalis turi būti antinodas, rago ilgis turi būti λ / 2 daugialypis, o bet kokia atrama turi būti taškais taškais prie λ 4. Vibratorius gali veikti tik vienu nustatytu dažniu.
Suvirinamas darbas dedamas į sonotrodo galą juosmens sąnario formavime ir yra palaikomas ant priekalo. Jėga taikoma „sonotrode“ antgaliui, naudojant pneumatinį, hidraulinį arba spyruoklinį įtaisą. Šį nustatymą galima naudoti suvirinimui vietoje ir sukčiai. Norint pagaminti žiedinį arba žiedinį ultragarsinį suvirinimą, jėga tangentiškai taikoma cilindriniam antgaliui, kad suvirinimo antgalis sukeltų sukimo vibraciją.
Dėl ultragarso vibracijos metalo oksido sluoksnis yra pažeistas ir pasiekiamas švarus metalo ir metalo kontaktas. Sąsajos temperatūra pakyla nuo 35 iki 50% absoliučios metalo lydymosi temperatūros temperatūros, todėl pasiekiamas kietojo kūno suvirinimas.
Suvirinimo stipris yra nuo 65 iki 100% metalo stiprio. Procesas yra greitas ir pranešta apie sukčiavimą iki 10 m / min. Greičiu. Reikalingas energijos kiekis (E) ultragarso suvirinimo įrenginiui priklauso nuo suvirinamos medžiagos storio (t) ir kietumo (h) ir gali būti apskaičiuojamas pagal šiuos santykius.
E = Kt 3/2 h 3/2
Su tinkama galia suvirinimas gali būti atliekamas mažiau nei per sekundę, tačiau maksimalus skiediklio storis neturi viršyti 3 mm.
Ultragarsinis suvirinimas gali būti naudojamas plonoms ar storoms dalims suvirinti, taip pat skirtingų metalų, pvz., Aliuminio, plieno, aliuminio, volframo, aliuminio, molibdeno, nikelio, žalvario ir kt. Suvirinimui. Pagrindiniai proceso naudotojai yra puslaidininkiai, mikro - grandinės ir elektrinės kontaktinės pramonės šakos. Jį taip pat naudoja automobilių ir kosmoso pramonė.
Proceso tipiški taikymo būdai - mažų variklių armatūros, aliuminio ir aukso švino laidų sujungimas su tranzistoriais ir diodais, sraigtasparnių prieigos durys, skirtingos saulės kolektorių metalinės jungtys. Tačiau unikalus šio proceso taikymas yra sprogmenų, pvz., Nitroglicerino, pirotechnikos (ugniagesių) ir reaktyviųjų cheminių medžiagų konteinerių suvirinimas.
