Uchomeleaji wa plastiki za angavu, plastiki, metali, nyenzo za polima, wasifu wa alumini. Ulehemu wa Ultrasonic: teknolojia, mambo hatari

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Ulehemu wa ultrasonic wa metali ni mchakato ambapo kiungo cha kudumu hupatikana katika awamu ngumu. Uundaji wa maeneo ya vijana (ambayo vifungo vinatengenezwa) na mawasiliano kati yao hutokea chini ya ushawishi wa chombo maalum. Inatoa hatua ya pamoja ya uhamishaji unaobadilishana wa ishara wa amplitudo ndogo na nguvu ya kawaida inayobana kwenye nafasi zilizoachwa wazi. Hebu tuchunguze kwa undani zaidi teknolojia ya kulehemu ya ultrasonic ni nini.

Njia ya muunganisho

Uhamishaji wa amplitude ya chini hutokea kati ya sehemu zenye masafa ya ultrasonic. Kwa sababu yao, microroughnesses juu ya uso wa sehemu zinakabiliwa na deformation ya plastiki. Wakati huo huo, uchafuzi huondolewa kwenye eneo la uunganisho. Vibrations ya mitambo ya ultrasonic hupitishwa kwenye tovuti ya kulehemu kutoka kwa chombo kilicho nje ya workpiece. Mchakato mzima umepangwa kwa njia ya kuwatenga kuteleza kwa muundo na usaidizi pamojamaelezo ya nyuso. Wakati wa kifungu cha vibrations kupitia workpiece, nishati hutolewa. Hii hutolewa na msuguano wa nje kati ya nyuso katika hatua ya awali ya kulehemu na msuguano wa ndani katika nyenzo ziko kati ya msaada na chombo baada ya kuundwa kwa eneo la kuweka. Hii huongeza halijoto kwenye kiungo, na kuifanya iwe rahisi kuharibika.

Tabia mahususi ya nyenzo

Uhamisho wa tangential kati ya sehemu na mikazo inayosababishwa na kutenda pamoja na mgandamizo kutoka kwa nguvu ya kulehemu hutoa ujanibishaji wa ulemavu mkubwa wa plastiki kwa ujazo mdogo katika tabaka za uso wa karibu. Mchakato wote unaambatana na kusaga na uokoaji wa mitambo ya filamu za oksidi na uchafuzi mwingine. Uchomeleaji wa ultrasonic hupunguza uimara wa mavuno, na hivyo kuwezesha ubadilikaji wa plastiki.

Vipengele vya Mchakato

Ulehemu wa Ultrasonic huchangia katika uundaji wa hali muhimu za muunganisho. Hii inahakikishwa na vibrations ya mitambo ya transducer. Nishati ya mtetemo huunda mkataji tata, mgandamizo, na mikazo ya mkazo. Deformation ya plastiki hutokea wakati mipaka ya elastic ya vifaa imezidi. Kupata muunganisho thabiti kunahakikishwa kwa kuongeza eneo la mguso wa moja kwa moja baada ya kuondolewa kwa oksidi za uso, filamu za kikaboni na za adsorbed.

Kwa kutumia KM

Ultrasound inatumika sana katika nyanja ya kisayansi. Kwa msaada wake, wanasayansi huchunguza idadi ya mali za kimwilivitu na matukio. Katika sekta, ultrasound hutumiwa kwa degreasing na kusafisha bidhaa, kufanya kazi na vifaa vigumu-to-mashine. Kwa kuongezea, kushuka kwa thamani kunaathiri vyema kuyeyuka kwa fuwele. Ultrasound huwapa degassing na uboreshaji wa nafaka, kuboresha mali ya mitambo ya vifaa vya kutupwa. Vibrations huchangia kuondolewa kwa mafadhaiko ya mabaki. Pia hutumiwa sana kuongeza kasi ya athari za kemikali polepole. Ulehemu wa Ultrasonic unaweza kutumika kwa madhumuni mbalimbali. Vibrations inaweza kuwa chanzo cha nishati kwa ajili ya malezi ya mshono na viungo uhakika. Wakati bwawa la weld linakabiliwa na ultrasound wakati wa crystallization, mali ya mitambo ya pamoja inaboreshwa kutokana na uboreshaji wa muundo wa weld na uondoaji mkubwa wa gesi. Kutokana na ukweli kwamba vibrations huondoa kikamilifu uchafu, filamu za bandia na za asili, inawezekana kuunganisha sehemu na uso wa oxidized, varnished, nk. Ultrasound inachangia kupunguza au kuondokana na matatizo ya kujitegemea ambayo yanaonekana wakati wa kulehemu. Kutokana na vibrations, inawezekana kuimarisha vipengele vya muundo wa kiwanja. Hii, kwa upande wake, inafanya uwezekano wa kuzuia uwezekano wa deformation ya hiari ya miundo baadaye. Ulehemu wa Ultrasonic hivi karibuni umetumiwa zaidi na zaidi. Hii ni kutokana na faida zisizo na shaka za njia hii ya uunganisho kwa kulinganisha na njia za baridi na za mawasiliano. Hasa mara nyingi mitetemo ya kiakili hutumiwa katika kielektroniki kidogo.

Mwelekeo wa kuahidikuchukuliwa kulehemu ultrasonic ya vifaa vya polymeric. Baadhi yao haziwezi kuunganishwa na njia nyingine yoyote. Katika makampuni ya viwanda, kulehemu kwa ultrasonic ya maelezo ya alumini yenye kuta nyembamba, foil, waya kwa sasa hufanyika. Njia hii inafaa hasa kwa kuunganisha bidhaa kutoka kwa malighafi tofauti. Ulehemu wa Ultrasonic wa alumini hutumiwa katika utengenezaji wa vifaa vya nyumbani. Njia hii ni nzuri wakati wa kuunganisha malighafi ya karatasi (nickel, shaba, aloi). Ulehemu wa ultrasonic wa plastiki umepata matumizi katika utengenezaji wa vifaa vya macho na mechanics nzuri. Kwa sasa, mashine zimeundwa na kuletwa katika uzalishaji kwa kuunganisha vipengele mbalimbali vya microcircuits. Vifaa vina vifaa vya kiotomatiki, kwa sababu hiyo tija imeongezeka kwa kiasi kikubwa.

Nguvu ya Marekani

Ulehemu wa Ultrasonic wa plastiki hutoa muunganisho wa kudumu kutokana na kitendo cha pamoja cha mitetemo ya mitambo ya masafa ya juu na nguvu ndogo ya kubana. Njia hii ina mengi sawa na njia ya baridi. Nguvu ya ultrasonic ambayo inaweza kupitishwa kwa njia ya kati itategemea mali ya kimwili ya mwisho. Ikiwa mipaka ya nguvu katika maeneo ya ukandamizaji imezidi, nyenzo imara itaanguka. Katika hali kama hizo, cavitation hutokea katika vinywaji, ikifuatana na kuonekana kwa Bubbles ndogo na kuanguka kwao baadae. Pamoja na mchakato wa mwisho, shinikizo la ndani hutokea. Jambo hili hutumika katika kusafisha na kuchakata bidhaa.

Nodi za kifaa

Ulehemu wa plastiki wa Ultrasonic hufanywa kwa kutumiamashine maalum. Zina nodi zifuatazo:

1. Ugavi wa umeme.
2. Mfumo wa mitambo ya mtetemo.
3. Dhibiti vifaa.
4. Shinikizo la kuendesha gari.

Mfumo wa oscillatory hutumiwa kubadilisha umeme kuwa nishati ya mitambo kwa ajili ya upitishaji wake unaofuata hadi sehemu ya muunganisho, kuuzingatia na kupata thamani inayohitajika ya kasi ya emitter. Nodi hii ina:

1. Transducer ya kielektroniki yenye vilima. Imefungwa kwenye sanduku la chuma na kupozwa na maji.
2. Kibadilishaji cha umeme cha msisimko.
3. Kidokezo cha kulehemu.
4. Inasaidia mfumo wa shinikizo.

Mfumo umewekwa kwa kutumia diaphragm. Mionzi ya ultrasonic hutokea tu wakati wa kulehemu. Mchakato hutokea chini ya ushawishi wa mitetemo, shinikizo linalowekwa kwenye pembe za kulia kwenye uso, na athari ya joto.

Uwezo wa mbinu

Ulehemu wa Ultrasonic hufaa zaidi kwa malighafi ya plastiki. Bidhaa zilizofanywa kwa shaba, nickel, dhahabu, fedha, nk zinaweza kuunganishwa na kila mmoja na kwa bidhaa nyingine za chini za plastiki. Kadiri ugumu unavyoongezeka, weldability ya ultrasonic inazorota. Bidhaa za kukataa zilizofanywa kwa tungsten, niobium, zirconium, tantalum, molybdenum zinaunganishwa kwa ufanisi kwa msaada wa ultrasound. Ulehemu wa ultrasonic wa polima inachukuliwa kuwa njia mpya. Bidhaa hizo pia zinaweza kuunganishwa wote kwa kila mmoja na kwa sehemu nyingine imara. Kwa ajili ya chuma, inaweza kuunganishwa nakioo, semiconductors, keramik. Unaweza pia kufunga nafasi zilizoachwa wazi kupitia kiunganishi. Kwa mfano, bidhaa za chuma zina svetsade kwa kila mmoja kwa njia ya plastiki ya alumini. Kutokana na kukaa kwa muda mfupi chini ya joto la juu, uunganisho wa ubora wa bidhaa tofauti hupatikana. Mali ya malighafi yanakabiliwa na mabadiliko madogo. Kutokuwepo kwa uchafu wa kigeni ni moja ya faida ambazo kulehemu kwa ultrasonic ina. Sababu za hatari kwa wanadamu pia hazipo. Wakati wa kuunganishwa, hali nzuri za usafi zinaundwa. Bondi za bidhaa zinalingana kemikali.

Vipengele vya Muunganisho

Ulehemu wa chuma unafanywa, kama sheria, kwa njia inayopishana. Wakati huo huo, vipengele mbalimbali vya kubuni vinaongezwa. Kulehemu kunaweza kufanywa na pointi (moja au zaidi), mshono unaoendelea au katika mzunguko uliofungwa. Katika baadhi ya matukio, wakati wa malezi ya awali ya mwisho wa tupu ya waya, uhusiano wa tee unafanywa na ndege. Inawezekana kufanya uchomaji wa ultrasonic wa vifaa kadhaa kwa wakati mmoja (mfuko).

Unene wa sehemu

Imezuiliwa na kikomo cha juu. Kwa ongezeko la unene wa workpiece ya chuma, ni muhimu kuomba oscillations na amplitude kubwa. Hii itafidia upotezaji wa nishati. Kuongezeka kwa amplitude, kwa upande wake, inawezekana hadi kikomo fulani. Vikwazo vinahusishwa na uwezekano wa nyufa za uchovu, dents kubwa kutoka kwa chombo. Katika hali kama hizo, mtu anapaswa kutathmini jinsikulehemu kwa ultrasonic itakuwa sahihi. Katika mazoezi, mbinu hutumiwa kwa unene wa bidhaa kutoka 3…4 µm hadi 05…1 mm. Kulehemu pia inaweza kutumika kwa sehemu na kipenyo cha 0.01 … 05 mm. Unene wa bidhaa ya pili unaweza kuwa mkubwa zaidi kuliko ya kwanza.

Shida zinazowezekana

Wakati wa kutumia njia ya kulehemu ya ultrasonic, ni muhimu kuzingatia uwezekano wa kushindwa kwa uchovu wa viungo vilivyopo katika bidhaa. Wakati wa mchakato, vifaa vya kazi vinaweza kugeuka jamaa kwa kila mmoja. Kama ilivyoelezwa hapo juu, dents hubakia juu ya uso wa nyenzo kutoka kwa chombo. Kifaa yenyewe kina maisha ya huduma ndogo, kutokana na mmomonyoko wa ndege yake ya kazi. Katika baadhi ya pointi, nyenzo za bidhaa ni svetsade kwa chombo. Hii inasababisha kuvaa kwenye kifaa. Ukarabati wa vifaa unaambatana na shida kadhaa. Zinahusiana na ukweli kwamba zana yenyewe hufanya kazi kama kipengele cha muundo usioweza kutenganishwa wa kitengo kimoja, usanidi na vipimo ambavyo vimeundwa haswa kwa frequency ya kufanya kazi.

Maandalizi ya bidhaa na vigezo vya hali

Kabla ya kuchomelea ultrasonic, si lazima kutekeleza hatua zozote changamano na uso wa sehemu. Ikiwa unataka, unaweza kuongeza utulivu wa ubora wa uunganisho. Ili kufanya hivyo, ni vyema tu kufuta bidhaa na kutengenezea. Kwa kuunganisha metali ya ductile, mzunguko na kuchelewa kwa pigo kuhusiana na mwanzo wa ultrasound inachukuliwa kuwa mojawapo. Kwa ugumu wa juu kiasi wa bidhaa, inashauriwa kusubiri joto kidogo kabla ya kuwasha ultrasound.

Miundo ya kulehemu

Zipo kadhaa. Mipango ya teknolojia ya kulehemu ya ultrasonic inatofautiana katika asili ya oscillations ya chombo. Wanaweza kuwa torsional, bending, longitudinal. Pia, miradi inajulikana kulingana na nafasi ya anga ya kifaa kuhusiana na uso wa sehemu iliyo svetsade, na pia juu ya njia ya kuhamisha nguvu za kukandamiza kwa bidhaa na vipengele vya kubuni vya kipengele cha usaidizi. Kwa viunganisho vya contour, mshono na uhakika, tofauti zilizo na bending na vibrations longitudinal hutumiwa. Hatua ya ultrasonic inaweza kuunganishwa na joto la ndani la pulsed ya sehemu kutoka kwa chanzo tofauti cha joto. Katika kesi hii, idadi ya faida inaweza kupatikana. Kwanza kabisa, unaweza kupunguza amplitude ya oscillations, pamoja na nguvu na wakati wa maambukizi yao. Sifa za nishati za mpigo wa mafuta na muda wa nafasi yake ya juu kwenye ultrasound hufanya kama vigezo vya ziada vya mchakato.

athari ya joto

Welding ya Ultrasonic huambatana na ongezeko la joto kwenye kiungo. Kuonekana kwa joto husababishwa na kuonekana kwa msuguano juu ya nyuso za bidhaa za kuwasiliana, pamoja na deformations ya plastiki. Wao, kwa kweli, wanaongozana na malezi ya pamoja ya svetsade. Joto katika eneo la mawasiliano itategemea vigezo vya nguvu. Ya kuu ni kiwango cha ugumu wa nyenzo. Kwa kuongeza, mali yake ya thermophysical ni ya umuhimu mkubwa: conductivity ya joto na uwezo wa joto. Hali ya kulehemu iliyochaguliwa pia huathiri kiwango cha joto. Kama inavyoonyesha mazoezi, athari ya joto inayoibuka haifanyi kama hali ya kuamua. nini kutokana na ukweli kwamba nguvu ya juu ya viungo katika bidhaa hupatikana kabla ya kuongezeka kwa joto hadi kiwango cha kuzuia. Inawezekana kupunguza muda wa maambukizi ya vibrations ultrasonic kwa preheating sehemu. Hii pia itaongeza uthabiti wa muunganisho.

Hitimisho

Welding Ultrasonic kwa sasa ni njia ya lazima ya kuunganisha sehemu katika baadhi ya viwanda. Njia hii imeenea hasa katika microelectronics. Ultrasound inakuwezesha kuunganisha aina mbalimbali za vifaa vya plastiki na ngumu. Leo, kazi ya kisayansi inafanywa kikamilifu ili kuboresha zana na teknolojia za kulehemu.