ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технология сварки из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Промышленное применение. Ультразвуковую сварку применяют для соединения относительно тонких фольги, листов, проволок и др. Особенно предпочтителен этот процесс для соединения разнородных материалов. Области использования - микроэлектроника, производство полупроводниковых приборов, нагревателей бытовых холодильников, приборов тонкой механики и оптики, сращивание концов рулонов различных тонколистовых материалов (медь, алюминий, никель и их сплавы). [c.508] При сварке металлов основным типом соединения является нахлесточное с различным сонструктивным оформлением его элементов (рис. 8.19). Сварка может выполняться одной или несколькими точками, непрерывным швом, по замкнутому контуру. В отдельных случаях специальной предварительной формовкой конца проволочной заготовки осуществляются тавровые соединения проволоки с плоскостью. Возможна сварка одновременно нескольких заготовок (пакетом). [c.508] Кратковременность пребывания при повышенных температурах позволяет получать высококачественное соединение разнородных материалов, склонных к образованию интерметаллидов. Свариваемый материал при сварке незначительно меняет свои свойства, не загрязняется посторонними примесями. Соединения обладают высокой химической однородностью. Применение ультразвуковой сварки создает хорошие гигиенические условия. [c.509] Определенные практические трудности вызьшает контроль одного из основных параметров процесса - амплитуды колебаний. [c.509] При использовании метода следует учитывать опасность усталостного разрушения уже выполненных соединений в деталях. Заготовки во время сварки могут разворачиваться по отношению друг к другу. На поверхности свариваемых деталей остаются вмятины от инструмента. Сам инструмент имеет ограниченный срок службы из-за эрозии его рабочей поверхности. Материал детали приваривается в отдельных точках к инструменту, что и ведет к его износу. Ремонт сопряжен с определенными трудностями, так как инстр5тиент - это элемент единой неразборной конструкции акустического узла, размеры и конфигурация которого строго рассчитаны на рабочую частоту. [c.509] Метод ультразвуковой сварки не требует сложной предварительной подготовки. Для повышения стабильности качества соединения бывает целесообразно лишь обезжирить растворителем поверхности деталей. Процесс передачи энергии в свариваемые заготовки, определяющий кинетику сварки, протекает в непрерывно меняющихся условиях трения соединяемых деталей между собой и с инструментом. [c.509] Основными параметрами процесса являются амплитуда А колебаний рабочей части инструмента, мкм сжимающая статическая сила Р, Н время сварки , с частота колебаний /кГц. [c.509] При выборе параметров режима сварки для конкретного случая надо принимать во внимание следующее. При правильном ведении процесса соотношение сил трения в парах инструмент - деталь, деталь - деталь, деталь -опора должно быть таким, чтобы отсутствовало сколько-нибудь значительное проскальзывание инструмента и опоры по поверхности заготовок. В значительной степени условия трения могут регулироваться изменением статической сжимающей силы. При малой Р инструмент проскальзывает по детали и сварка становится невозможной. Чрезмерное увеличение этого параметра приводит к значительным пластическим деформациям заготовок (вмятинам) и делает невозможным относительные сдвиговые смещения в плоскости деталь - деталь. Отсутствие же внешнего трения между поверхностями заготовок в начальный период не позволяет избавиться от поверхностных загрязнений, что является причиной некачественного соединения. [c.509] При увеличении толщины свариваемого материала и размера сварной точки значение силы сжатия должно возрастать. Пропорционально должна увеличиваться и амплитуда колебаний. Увеличение амплитуды колебаний и сжимающей силы требует большей подводимой к ультразвуковому инструменту электрической мощности. Передача сдвиговых деформаций через толщу металла заготовки к плоскости сварки сопровождается рассеянием энергии в материале, что, в конечном счете, сказывается на амплитуде относительных смещений деталь - деталь. [c.509] Поэтому с увеличением толщины заготовки необходимо назначать и более высокие значения амплитуд, причем тем больше, чем больше коэффициент внутреннего трения материала. Появление усталостных разрушений особенно характерно для наклепанного материала. В таких случаях может быть применен, если это возможно, предварительный отпуск заготовок, но наиболее эффективным путем остается снижение до определенного предела амплитуды колебаний. [c.509] Во время многоточечных соединений, а также при сварке заготовок сложных геометрических форм и значительных габаритных размеров во избежание разрушений как уже выполненных точек, так и основного материала можно применять специальные зажимы с резиновыми прокладками, ограничивающие зону воздействия на материал ультразвуковых колебаний. Некоторую компенсацию амплитуды колебаний для сохранения подводимой акустической мощности ] ожет дать повыщение частоты. Такой прием тем целесообразнее, чем тоньше свариваемый материал. Однако переход на другую частоту возможен лишь при использовании оборудования, акустическая система которого рассчитана на эту частоту. [c.510] Длительность I процесса сварки является наименее критичным параметром и выбирается тем больше, чем больше толщина материала и его твердость и меньше подводимая к инструменту мощность. Процесс ультразвуковой сварки металла регламентируется по времени. [c.510] В случае использования схемы, сочетающей ультразвуковую сварку с нагревом от постороннего источника, необходимо выбрать параметры теплового импульса и определить момент его наложения. Оптимален для сварки пластичных металлов цикл с запаздыванием теплового импульса по отношению к моменту включения ультразвука. При относительно большой твердости материала заготовки целесообразно включать ультразвук после некоторого нагрева. Эта разновидность метода находит применение при производстве конструкций микроэлектроники. [c.510] Вернуться к основной статье