Ultrasonik Kaynak Kurulumu (Diyagramlı)
Bu makaleyi okuduktan sonra, bir diyagram yardımıyla ultrasonik kaynak kurulumunu öğreneceksiniz.
1938'de icat edilen ultrasonik kaynakta, ultrasonik frekansta titreşen metalik bir uç (yani, insan işitme aralığının ötesinde ses üreten titreşimler), örs üzerinde desteklenen daha kalın bir parçaya birleştirilmek üzere yapılır. Kullanılan frekans temel olarak 20 KHz civarındadır, ancak 60 KHz'e kadar daha yüksek frekansların kullanıldığı bildirilmektedir. Titreşim frekansı yükseldikçe, enerjinin iletilme hızı da artar.
Ultrasonik kaynak ekipmanı iki ana bölümden oluşur, bir güç kaynağı ve bir dönüştürücü. Güç kaynağı, 50 Hz şebeke beslemesini yüksek frekanslı bir elektrik gücüne dönüştürür ve bu, dönüştürücü tarafından manyetik akıya ve daha sonra bir hız transformatörü aracılığıyla büyütülen kinetik harekete dönüştürülür. Kurulumun şematik diyagramı Şekil 2.36'da gösterilmektedir.
Ultrasonik kaynak transdüserleri iki tip örnektir, piezo-elektrik kristalleri ve manyetostriktifdir, ikincisi, nikel veya nikel alaşımının laminasyonlarından oluşur ve bunlar, amplifikatörün ısınma üzerine deformasyonu nedeniyle yükselen titreşimlerle adım adım genişler ve büzülür.
Dönüştürücü ve boynuz şeklindeki hız transformatörü, sonotrot adı verilen bir birim oluşturur. Kaynak için kullanılan hız transformatörünün ucu, yüksek hızlı çelikten (% 14 ila 22 tungsten ve% 4 krom içeren çelik) veya Nimonik alaşımdan yapılır ve 75 mm yarıçaplı küresel bir kontur şeklindedir. Bu uçlar korna kaynaklıdır veya kaynaklanmıştır.
Hız transformatörü düşük kayıplı, titanyum gibi yüksek mukavemetli metalden yapılır ve f = λE ilişkisine dayanarak istenen frekansı elde etmek için şekillendirilir, burada / titreşim frekansı, dalga boyu λ ve E boynuzun esneklik modülü malzeme. Kaynak ucunun bir antinod olması gerektiğinden, korna uzunluğu λ / 2 katında olmalı ve herhangi bir destek λ 4'te düğüm noktalarında olmalıdır. Bu nedenle, bir vibratör yalnızca belirli bir frekansta çalışabilir.
Kaynak yapılacak iş, sonotrot ucunun altına kucak eklemi oluşumunda yerleştirilir ve bir örs üzerinde desteklenir. Sonotrot ucuna pnömatik, hidrolik veya yaylı çalıştırma tertibatı yardımı ile kuvvet uygulanır. Bu kurulum spot ve aldatmaca kaynakları için kullanılabilir. Halka şeklinde veya halka tipi bir ultrasonik kaynak yapmak için, kuvvet kaynak ucuna burulma titreşimi vermek üzere silindirik bir uç üzerine teğet olarak uygulanır.
Ultrasonik titreşimler nedeniyle metal üzerindeki oksit tabakası kırılır ve temiz bir metal-metal teması elde edilir. Arayüzdeki sıcaklık, metalin mutlak erime noktası sıcaklığının% 35 ila% 50'sine yükselir ve böylece bir katı hal kaynağı elde edilir.
Kaynağın kuvveti, temel metal kuvvetinin% 65 ila% 100'ü arasındadır. İşlem hızlıdır ve 10 m / dak. Kadar hızda dolandırıcılık kaynağı bildirilmiştir. Ultrasonik kaynak ünitesi için gereken enerji (E), kaynak yapılacak malzemenin kalınlığına (t) ve sertliğine (h) bağlıdır ve aşağıdaki ilişkiden hesaplanabilir.
E = Kt 3/2 saat 3/2
Yeterli güçle, bir saniyeden daha kısa sürede bir nokta kaynağı yapılabilir, ancak ince parçanın maksimum kalınlığı 3 mm'yi geçmemelidir.
Ultrasonik kaynak, ince ve kalın parçaların kaynağında ve alüminyumdan çeliğe, alüminyumdan tungsten, alüminyumdan molibden, nikelden pirinç vb. Gibi farklı metal kombinasyonlarının kaynaklanmasında kullanılabilir. İşlemin ana kullanıcıları yarı iletken, mikro devre ve elektriksel iletişim endüstrisi. Ayrıca otomotiv ve havacılık endüstrileri tarafından da kullanılır.
İşlemin tipik uygulamaları arasında küçük motor armatürlerinin imalatı, transistörlere ve diyotlara alüminyum ve altın renkli kablo bağlantıları, helikopter erişim kapıları, güneş kollektörlerinde farklı metal bağlantılar bulunur. Bununla birlikte, işlemin benzersiz uygulaması nitrogliserin, piroteknik (yangın işleri) ve reaktif kimyasallar gibi patlayıcı konteynerlerin kaynatılmasıdır.
