مقدمه ای بر اصل تکنولوژی جوشکاری فلزات اولتراسونیک

مقدمه ای بر اصل تکنولوژی جوشکاری فلزات اولتراسونیک

1. دانش اولیه جوشکاری فلزات فراصوت

در جوشکاری فلزات اولتراسونیک از امواج ارتعاشی با فرکانس بالا برای انتقال به دو سطح فلزی برای جوشکاری استفاده می شود. تحت فشار، دو سطح فلزی بر روی یکدیگر ساییده می شوند تا همجوشی بین لایه های مولکولی ایجاد شود. مزایای آن سریع، صرفه جویی در انرژی و همجوشی است. استحکام بالا، هدایت الکتریکی خوب، بدون جرقه، نزدیک به پردازش سرد. نقطه ضعف آن این است که قطعات فلزی جوش داده شده نباید خیلی ضخیم باشند (معمولاً کمتر یا مساوی 5 میلی متر)، اتصالات لحیم کاری نباید خیلی بزرگ باشند و باید تحت فشار قرار گیرند.

2. مزایای جوشکاری:

1) خواص فلزات غیر ذوب و غیر شکننده مواد جوشکاری.

2) هدایت الکتریکی خوب پس از جوشکاری، ضریب مقاومت بسیار کم یا تقریباً صفر.

3) الزامات کم برای جوشکاری سطح فلز، اکسیداسیون یا آبکاری الکتریکی می تواند جوشکاری شود.

4) زمان جوش کوتاه، بدون نیاز به هیچ گونه شار، گاز یا لحیم کاری.

5) بدون جرقه در جوشکاری، حفاظت از محیط زیست و ایمنی.

3. محصولات مناسب برای جوشکاری فلزات اولتراسونیک:

1) باتری نیکل متال هیدرید باتری نیکل فلز هیدرید مش نیکل و ورق نیکل ذوب بین و ورق نیکل. .

2) باتری لیتیومی، فویل مس باتری پلیمری و ورق نیکل متقابلاً ذوب می شوند و فویل آلومینیوم و ورق آلومینیوم متقابلا ذوب می شوند. .

3) سیم ها متقابلاً ذوب می شوند و آنهایی که در یکی می شوند و تعداد زیادی متقابل ذوب می شوند.

4)، سیم و نام قطعات الکترونیکی، مخاطبین، اتصالات و همجوشی متقابل.

5) ذوب متقابل سینک های حرارتی در مقیاس بزرگ، باله های تبادل حرارت و قلب لانه زنبوری لوازم خانگی معروف و محصولات خودرو.

6)، سوئیچ الکترومغناطیسی، بدون سوئیچ فیوز و سایر تماس های جریان بزرگ، ذوب متقابل قطعات فلزی غیر مشابه.

7) آب بندی و برش لوله فلزی می تواند آب و هوا باشد.

4. پارامترهای دامنه

دامنه یک پارامتر کلیدی برای ماده مورد جوش است که معادل دمای فروکروم است. اگر دما خیلی پایین باشد، جوش داده نمی شود. اگر دما بیش از حد بالا باشد، ماده خام می سوزد یا باعث آسیب و استحکام ساختاری می شود. از آنجا که مبدل های انتخاب شده توسط هر شرکت متفاوت است، دامنه خروجی مبدل متفاوت است. پس از تطبیق نسبت های مختلف بوق و بوق، می توان دامنه کاری بوق را برای برآورده کردن شرایط اصلاح کرد. دامنه خروجی دستگاه انرژی 10-20 میکرومتر است و دامنه کاری معمولاً حدود 30 میکرومتر است. نسبت تبدیل شاخ و سر جوش به شکل شاخ و سر جوش، نسبت سطح جلو به پشت و سایر عوامل مرتبط است و شکل به صورت نمایی است. دامنه متغیر، دامنه عملکردی، دامنه پلکانی و غیره تأثیر زیادی بر نسبت دارند و نسبت مساحت قبل و بعد با نسبت کل متناسب است. دستگاه جوش از برندهای مختلف شرکت انتخاب شده است. روش ساده ایجاد نسبت سر جوش کاری است که می تواند پایداری پارامترهای دامنه را تضمین کند.

5. پارامترهای فرکانس

دستگاه جوش اولتراسونیک هر شرکتی دارای فرکانس مرکزی است، مانند 2{3}}KHz، 40 KHz و غیره. فرکانس کاری دستگاه جوش عمدتاً فرکانس رزونانس مکانیکی مبدل، شیپور، شاخ و شاخ مشخص شده است که فرکانس ژنراتور با توجه به فرکانس رزونانس مکانیکی تنظیم می شود تا یکنواختی حاصل شود، به طوری که بوق در حالت تشدید عمل می کند و هر قسمت به عنوان یک تشدید کننده نیم طول موج طراحی می شود. هم ژنراتور و هم فرکانس رزونانس مکانیکی دارای محدوده کاری رزونانسی هستند. به عنوان مثال، تنظیم کلی ± 0.5 کیلوهرتز است. در این محدوده، دستگاه جوش اساساً می تواند به طور معمول کار کند. وقتی هر سر جوش را می سازیم فرکانس تشدید تنظیم می شود. فرکانس تشدید و خطای فرکانس طراحی کمتر از 0.1 کیلوهرتز است. مثلاً هد جوش 20 کیلوهرتز، فرکانس هد جوش ما در 19.10 کیلوهرتز 90-20 با خطای 5 ‰ کنترل خواهد شد.

6. گره

سر جوش و شاخ به عنوان یک تشدید کننده نیم طول موج با فرکانس کاری طراحی شده اند. در شرایط کاری، دامنه دو وجه انتهایی بزرگترین و تنش کمترین است و دامنه گره مربوط به موقعیت میانی صفر و تنش بزرگترین است. موقعیت گره به طور کلی به صورت یک موقعیت ثابت طراحی می شود، اما موقعیت ثابت معمولی طوری طراحی می شود که ضخامتی بیشتر از 3 میلی متر داشته باشد یا شیار ثابت باشد، بنابراین موقعیت ثابت لزوما دامنه صفر ندارد، که باعث می شود مقداری صدا و بخشی از اتلاف انرژی. صدا معمولاً توسط یک حلقه لاستیکی از سایر اجزاء جدا می شود یا با مواد عایق صدا محافظت می شود. هنگام طراحی پارامترهای دامنه، اتلاف انرژی در نظر گرفته می شود.

7. توری

جوشکاری فلزات اولتراسونیک معمولاً سطح سطح جوش را درگیر می کند و سطح پایه با توری طراحی می شود. هدف از طراحی توری جلوگیری از سر خوردن قطعات فلزی و انتقال انرژی تا حد امکان به محل جوشکاری می باشد. طرح مش به طور کلی دارای مش مربع، الماس و نوار است. فلزی با روکش طلا و سایر سرها و پایه های جوشکاری با روکش فلزی باید بدون بافت طراحی شوند. اندازه و عمق مش با توجه به نیازهای خاص مواد جوش تعیین می شود.

8. دقت پردازش

از آنجایی که سر جوش اولتراسونیک تحت ارتعاش با فرکانس بالا کار می کند، باید یک طراحی متقارن داشته باشد تا از تنش نامتعادل و ارتعاش جانبی ناشی از عدم تقارن انتقال موج صدا جلوگیری کند. سر جوشی که برای جوشکاری استفاده می کنیم از جهت طولی ارتعاش اولتراسونیک استفاده می کند. انتقال، برای کل سیستم رزونانس)، ارتعاش نامتعادل می تواند باعث گرما و شکستن موهای جوش شود. جوشکاری اولتراسونیک در صنایع مختلف کاربرد دارد و نیازهای دقت پردازش متفاوتی دارد. برای قطعات کار مخصوصاً نازک مانند قطعات قطب باتری لیتیوم یون و جوش زبانه، پوشش ورق طلا و غیره، دقت پردازش بسیار بالا است، تمام تجهیزات پردازش ما تمام تجهیزات CNC (مانند مراکز ماشینکاری و غیره) برای اطمینان از اینکه دقت ماشینکاری الزامات را برآورده می کند.

9. عمر خدمات

طول عمر سر جوش توسط دو جنبه تعیین می شود: اول، مواد، دوم، فرآیند.

مواد: جوشکاری اولتراسونیک به خواص فلزی خوبی نیاز دارد (اتلاف مکانیکی خوب در حین انتقال صوتی)، بنابراین مواد متداول مورد استفاده آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم هستند، اما جوشکاری فلزات اولتراسونیک نیاز به مقاومت در برابر سایش سر جوش (نیازهای بالاتر) سختی دارد) باعث انتخاب مواد بیشتر می شود. دشوار است، زیرا به نظر می رسد سختی و چقرمگی ذاتاً متضاد هستند، که ما را ملزم به انتخاب مواد بسیار پر تقاضا می کند. مواد فولادی با کیفیتی که انتخاب می کنیم می تواند این تناقض را بهتر حل کند. عمر موثر سر جوش به حداکثر می رسد.

فرآیند: از جمله فناوری پردازش و فناوری پردازش بعدی، فناوری پردازش قبلاً با جزئیات شرح داده شده است، پردازش بعدی شامل عملیات حرارتی و اصلاح پارامتر است، بر اساس مواد انتخاب شده توسط شرکت ما، ما برای اطمینان از فرآیند عملیات حرارتی اصلی داریم. در هر جوشکاری پس از تکمیل سر، پارامترها به طور جداگانه اندازه گیری و تنظیم می شوند تا از تولید محصول اطمینان حاصل شود.