Ultraheli metallikeevituse põhimõte ja selle levinumad rakendused
Veel üks tärkav ultrahelikeevitusmeetod pärast plastist ultraheli keevitamise ja metalli ultraheli keevitamise tehnoloogiat on sellel eelised, et teised keevitusmeetodid ei sobi samade ja erinevate metallide keevitamisel. Ultraheli metallikeevitus ei vaja räbusti ja välist kütteallikat, ei deformeeru kuumuse mõjul, sellel puudub jääkpinge ega vaja keevisõmbluse pinna kõrget keevituseelset töötlemist. See mitte ainult ei suuda keevitada sama tüüpi metalli, vaid suudab täita ka kõrgemaid keevitusnõudeid erinevatele metallidele ning võib keevitada õhukesi lehti või õhukesi traate paksudele plaatidele. Heade juhtide ultrahelikeevitus kulutab palju vähem energiat kui praegune keevitamine. Ultraheli sidumine on väikese võimsusega metallide ultraheli keevitamise rakendus ja seda kasutatakse sageli transistoride või integraallülituste juhtmete keevitamiseks. Kasutades ravimite ja plahvatusohtlike materjalide tihenduskeevitamiseks, võib see vältida ravimite saastumist, mis on põhjustatud lahustunud ainetest üldises keevitusmeetodis ega põhjusta plahvatust kuumuse või sädemete tõttu. Ultraheli metallikeevitusel on palju eeliseid, nagu kiire kiirus, energiasääst, kõrge sidumistugevus, hea elektrijuhtivus, sädemete puudumine ja tahkis töötlemine.
Ultraheli metallikeevitus avastati juhuslikult 1830. aastatel. Sel ajal leiti praeguse punktkeevituselektroodi ja ultraheli vibratsioonikatse käigus, et seda saab keevitada ilma vooluta, nii et töötati välja ultraheli metalli külmkeevitustehnoloogia.
Ultraheli metalli keevitamise põhimõte:
Ultraheli metallikeevitusprotsess on mõeldud peamiselt kõrgsageduslikuks mehaaniliseks vibratsiooniks keevitatava tooriku liidese vahel keevitusrõhu mõjul, mis tekitab nihkejõu ja tekitab hõõrdeprotsessi ajal soojust, mis kutsub esile plastilise deformatsiooni, nii et toorik saavutab tahkefaasilise ühenduse. olek. Ultraheli metalli keevitamise põhimõte on näidatud joonisel 1. Ultraheli generaator muudab 50Hz võimsussageduse voolu 16-80 kHz resonantsvooluks, kannab resonantsvoolu läbi pöördpiesoelektrilise efekti ultrahelimuundurisse, muudab selle elastseks mehaaniliseks energiaks. , ja seejärel võimendab amplituudi läbi sarve ja lõpuks Elastne vibratsioonienergia kantakse ülemisest sonotrodist töödeldavale detailile. Akustiline süsteem on tervik, mis koosneb muundurist, helisignaalist, ülemisest sonotrodist ja kinnitusmehhanismist. Kui süsteem töötab, on generaatori võnkevoolu sagedus kooskõlas akustilise süsteemi loomuliku sagedusega ja kogu süsteem on resonantsis. Toorikule survet avaldades edastab see ka elastset vibratsioonienergiat, mis lõpuks muundub ülemise ja alumise detaili vahel hõõrdetööks, deformatsioonienergiaks ja soojusenergiaks, mis võib viia selle lühikese aja jooksul keevitusolekusse.
Ultraheli metallikeevituse eelised:
Ultraheli metallikeevitus on täiesti uus tehnoloogia ning selle uurimine ja rakendamine on alles arendusjärgus, kuid pole kahtlust, et see on traditsioonilisest keevitustehnoloogiast mitmes aspektis parem, täpsemalt järgmiselt.
1. Madal rõhk ja madal energiatarve
Ultraheli metallikeevituse suurimaks eeliseks traditsioonilisest keevitusest erineb selle madal rõhk ja madal energiatarve, mis säästab suurel määral energiakulusid, samuti saab sellega kokku keevitada erinevat tüüpi metallmaterjale, ületades esialgsed tehnilised piirangud. Erinevate metallide keevitamise kitsaskohta ei saa realiseerida. Lisaks saab metallosade kiire prototüüpimise protsessis integreerida mõningaid funktsionaalseid seadmeid, et realiseerida nutikaid metallmaatriks-komposiitmaterjale, mida traditsioonilise keevitustehnoloogiaga saavutada ei saa.
2. Kiire kiirus ja kõrge stabiilsus
Ultraheli metallikeevitus võib tagada keevituskiiruse suurendamise, kasutades punktkeevitust ja pidevat keevitust. Sellega ei saa keevitada mitte ainult erinevate füüsikaliste omadustega materjale, vaid ka suurt paksuse ja paksuse erinevust, mida ei ole võimalik saavutada teiste tehnoloogiate ja mitmekihiliste metalllehtede vahel. Keevitamine. Tänu oma väga suurele jootetugevusele on sellel hea stabiilsus.
3. Lihtne protseduur ja kõrge täpsus
Ultraheli metallikeevitustehnoloogia tagab keevitatud toote kvaliteedi lihtsa protseduuriga keevitusprotsessi ajal. Protseduuri lihtsus kajastub järgmistes punktides: Esiteks ei pea see kasutama vesijahutust ja gaasikaitset ning kaob vajadus valmistoodete keevitamiseks. Kuumtöötlusprotsess; teiseks ei kasutata keevitusvarda ja keevitatud metalli ei kuumutata otseselt, vähendades energiakadusid ja vältides kütteprobleeme; lõpuks pole vaja räbusti lisada, välistades vajaduse lõpptoote hilisemaks puhastamiseks ja keskkonnakaitseks. Ultraheli metallikeevitus kasutab ka jõuelektroonilist vooluahelat, mis võimaldab elektrilise juhtimise abil saavutada suure tihedusega keevitamise.
Ultraheli metallikeevituse rakendamine:
Praegu on metallide ultrahelikeevitamisel neli peamist rakendust: punktkeevitus, õmbluskeevitus, traadijuhtmed ja torude tihendamine, mida kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, nagu autod, külmutus, päikeseenergia, akud ja elektroonika.
Praegu hõlmavad metalli ultraheli keevitamise spetsiifilised rakendused peamiselt:
1. Toiteaku mitmekihiliste positiivsete ja negatiivsete elektroodide keevitamine; nikkel-vesinikaku nikkelvõrgu ja nikkellehe keevitamine;
2. Liitiumaku ja polümeeraku vaskfooliumi ja nikkellehe keevitamine; alumiiniumfooliumi ja alumiiniumlehe keevitamine; alumiiniumlehe ja niklilehe keevitamine;
3. auto juhtmestik; traadi vormimine; traadi vastastikune keevitamine; mitu traati keevitatakse vastastikku traadisõlme moodustamiseks; keevitatakse vask- ja alumiiniumtraadi teisendustraadid, kaablid ja erinevad elektroonikakomponendid, kontaktid, pistikud ja klemmid;
4. Päikesepatareid, lamedad päikesesoojust neelavad paneelid, alumiiniumplastist komposiittoru rullkeevitus, vase- ja alumiiniumplaatide liitmine;
5. Tugeva vooluga kontaktide, kontaktide ja erinevate metalllehtede (nt elektromagnetilised lülitid ja mittekaitsmelülitid) keevitamine;
6. Vasktorude tihendamine külmikutes, kliimaseadmetes ja muudes tööstusharudes; vaakumseadmete vasest ja alumiiniumist torude keevitamine jne.
Ultraheli metallikeevitus on arenev spetsiaalne töötlemistehnoloogia, see on paljudes aspektides parem kui traditsiooniline keevitustehnoloogia ja sellel on lai valik rakendusi erinevates valdkondades. See täiustatud keevitustehnoloogia ei ole mitte ainult teaduse ja tehnika arengu oluline ilming, vaid ka suur panus inimühiskonna arengusse.
