Сварка с использованием ультразвука

Фиг. 10. Схема сварки с использованием ультразвука.

СВАРКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА [c.293]

Однако широкое техническое и промышленное применение ультразвука началось лишь в 50—60-х годах. Сварка металлов и пластмасс, резание твердых сплавов, стекла, керамики и других материалов, пайка, лужение алюминия, титана, молибдена и многие другие технологические операции с использованием ультразвука заняли значительное место на многих производствах. Ультразвуковая чистка, о которой говорилось выше, также оказалась весьма полезной, особенно при изготовлении прецизионных деталей в машиностроении. В настоящее время советская промышленность выпускает ряд универсальных ультразвуковых станков для изготовления твердосплавных матриц штампов, обработки линз из оптического стекла, гравирования и вырезки деталей из кремния и германия, прошивания отверстий и узких пазов и для многих других работ. Изготовляют также специальные ультразвуковые станки для выполнения определенных операций, например, для нарезания внутренних резьб в заготовках из труднообрабатываемых материал лов. [c.57]

Сварка ультразвуком полимеров очень производительна, позволяет осуществлять соединения различных толщин при разных их видах, обеспечивает требование надежности. На рис. 8 показана установка УПК-15-2, снабженная вращающимся столом, позволяющим осуществить принцип непрерывности подачи и сварки серийных деталей. Ведутся работы по изучению использования ультразвука для сварки на расстоянии, по созданию поточно-автоматизированных линий с применением ультразвуковой сварки, повышения качества и надежности сварных соединений. [c.173]

В связи с широким использованием в конструкциях машин пластмасс (полиэтилена, винипласта, полихлорвинила, полистирола, органического стекла и др.) возникла необходимость сварки деталей и из этих материалов. Для этой цели применяются тепловые виды сварки и сварка нагревом ТВЧ. Например, сварка винипласта производится проволокой из слабо пластифицированного полихлорвинила. Расплавление материала по месту сварки производится воздухом, нагретым сварочным пистолетом до 210—225 С, поступающим под давлением 0,05 ат. Производится сварка пластмассовых деталей или пластмассы с металлическими вставками с помощью ультразвука с затратой времени на выполнение операции 0,5—1 с. [c.304]

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]

Лучшим для контроля пластмассовых конструкций следует считать теневой метод, так как он не имеет мертвой зоны и обладает большей чувствительностью, поскольку путь ультразвуковой волны вдвое меньше, чем при эхо-методе, а следовательно, и меньше затухание ультразвука. Теневой метод может быть использован для контроля сварных соединений, выполненных сваркой нагретым присадочным материалом (сварные швы внахлестку), сваркой ультразвуком, сваркой с помощью инфракрасного излучения и др. При этом надо помнить, что теневой метод требует двустороннего подхода к контролируемому изделию. [c.169]

Заметное использование ультразвука для сварки металлов началось всего несколько лет назад, когда радиотехническая и приборостроительная промышленность стала применять сложные сплавы в различных сочетаниях их с друг другом. При этом оказалось, что в ряде случаев контактная сварка не позволяла формировать сварное соединение с заданными свойствами, особенно миниатюрных деталей и изделий. [c.108]

Другими принципиально отличными методами сварки являются методы, использующие свободные связи поверхностных слоев металла, К последним относится холодная сварка с большими пластическими деформациями, сварка сдвигом и сварка ультразвуком. При этих методах нет необходимости в дополнительном вводе тепла в изделие, сварка происходит за счет использования сил межатомного взаимодействия, которые могут при определенных условиях проявить себя путем образования металлических связей на соединяемых поверхностях. [c.4]

Точечные прессовые ультразвуковые установки. Установка УП-20 разработана в МВТУ им. Баумана и предназначена для сварки ультразвуком изделий сложной формы из полистирола различных марок, с использованием метода передаточной ультразвуковой сварки. Особенностью установки является применение сопутствующего контроля качества сварного соединения в процессе сварки (рис. 81). Установка — однопозиционная, состоит нз станины 2 со столом 3, на котором расположены все [c.103]

Помимо перечисленных применений, следует указать использование ультразвуковой сварки в электровакуумной промышленности [53, 65]. Некоторые детали вакуумных конденсаторов (пакет алюминиевых цилиндров), которые склепываются при сборке за 1,5 час, с помощью ультразвука можно сварить за 3—5 мин (сюда входит время на вспомогательные [c.153]

В настоящее время сварные соединения можно образовывать двумя принципиально разными способами действием тепла при температурах плавления металлов или использованием явления схватывания металлов (ультразвук, холодная сварка и др.). Большие перспективы открывают возникшие в последнее время новые виды сварки — концентрированным потоком электронов в вакууме (электронно-лучевая сварка) и когерентным лучом (лазеры). При этих видах сварки можно проплавлять металл узким кинжальным швом, вследствие чего не требуется разделки кромок под сварку, снижаются термические деформации и повышается стойкость швов к образованию горячих трещин. Использование новых высококонцентрированных источников нагрева с предельно малым термическим воздействием, т. е. оказывающим наименьшее отрицательное влияние на изменение свойств основного металла (что является одной из важных задач технологии сварки новых материалов, в особенности высокопрочных и стойких против коррозии), приведет к значительному уменьшению объемов доводимого до расплавления [c.143]

В сварочной технике ультразвук может быть использован в различных целях. Воздействуя им на сварочную ванну в про-цессе кристаллизации, можно улучшить механические свойства сварного соединения благодаря измельчению структуры металла шва и удалению газов. Ультразвук может быть источником энергии для создания точечных и шовных соединений. Ультразвуковые колебания активно разрушают естественные и искусственные пленки, что позволяет сваривать металлы с окисленной поверхностью, покрытые слоем лака и т. п. Ультразвук снижает или снимает собственные напряжения и деформации, возникающие при сварке. Им можно стабилизировать структурные составляющие металла сварного соединения, устраняя возможность самопроизвольного деформирования сварных конструкций со временем. [c.17]

Для питания электромеханических преобразователей необходимы источники электрической энергии с частотой колебаний тока в диапазоне 18—180 кгц. В последнее время появились сообщения об использовании для сварки частот в пределах 0,8—2 Мгц, обеспечивающих направленное излучение ультразвука [2]. [c.97]

При использовании ультразвуковых колебаний на стадии разогрева зоны сварки они способствуют увеличению скорости разогрева полимера за счет поглощения материалом ультразвуковой энергии. Одновременно с разогревом проявляется и активирующее действие ультразвука на поверхностные слои зоны соединения, которое значительно повышается с переходом материала в зоне соединения в аморфное состояние. [c.30]

Контроль без разрушения может осуществляться по энергетическим параметрам процесса (сварочному току, напряжению на инструментах, полезной мощности, энергии), температуре, перемещению электрода, а также ультразвуком, рентгеном и другими физическими методами. Последние не всегда дают надежные данные. Так при рентгеновском просвечивании, реагирующем на изменение плотности, выявляются поры, трещины, раковины и внутренний выплеск, однако граница литой зоны без использования рентгеноконтрастных веществ не выявляется. В настоящее время для ее выявления на поверхности контакта деталей толщиной 0,3—5 мм перед сваркой кладут тонкую фольгу (0,1—0,3 мм), наносят гальваническое покрытие или порошок из материала, обладающего повышенным коэффициентом поглощения рентгеновских лучей. Этот металл, не влияя на качество, под действием электромагнитных сил может вытесняться к периферии ядра (если его сопротивление и 7пл выше исходного металла) или перемешиваться (если Гпл близки). Для нержавеющих и жаропрочных сталей в качестве материала-свидетеля используют тугоплавкие металлы (Мп, Ш, Мо, V) в виде порошка с размерами частиц 20—100 мкм. Порошок [c.243]

Сущность метода. За последние годы началось применение ультразвука в сварочной технике, который может быть использован с различными целями. Воздействуя ультразвуком на сварочную ванну в процессе ее кристаллизации можно улучшить механические свойства металла сварного соединения за счет измельчения структуры металла шва и удаления газов. Ультразвук можно использовать как источник энергии, создающий сварные соединения, которые могут быть в виде точек и герметичных швов. Ультразвук можно использовать для повышения прочности и качества сварных конструкций, снижая, или полностью снимая, собственные напряжения и деформации, возникающие после сварки. Ультразвуком можно стабилизировать структурные составляющие металла [c.60]

Приведенные примеры говорят о перспективности использования ультразвуковых колебаний в сочетании с известными видами сварки. Однако мы не будем здесь рассматривать эти применения ультразвука подробно, так как технологические особенности и механизм образования соединения в этих случаях ближе к иным видам сварки (термокомпрессионная, диффузионная, контактная), а не к традиционной ультразвуковой. [c.73]

Статическое усилие прижима при использовании точечных волноводов диаметром 15 мм находится в пределах от 20 до 400 Н. Для круглых контейнеров диаметром до 60 мм требуется усилие прижима от 50 до 100 Н. Однако если изделие имеет тонкие стенки давление должно быть доведено до минимума. Для каждой партии изделии сварочное давление выбирается практическим путем. Если давление слишком велико, то наблюдается растрескивание изделия но всему объему. Необходимо, чтобы сварочное давление прикладывалось постепенно с помощью пружинных пли пневматических механизмов и не менялось в процессе сварки. Как правило, применяется сварочный цикл давление — ультразвук (с выдержкой изделия под давлением после выключения ультразвуковых коле баний). [c.128]

Принципиальным преимуществом применения ультразвука как способа контроля сварки является то, что акустический импеданс наилучшим образом характеризует состояние материала [36]. Акустический импеданс материала чрезвычайно сильно зависит от давлений или напряжений, возникающих в материале. Процесс сварки сопровождается появлением в материале напряженных зон. Эти зоны не поддаются обнаружению рентгеновскими лучами. При определенных условиях удается определить степень напряженности материала с помощью рентгеноструктурного анализа. В случае использования ультразвуковой системы с высокой чувствительностью к изменению акустического импеданса напряженные зоны легко выявляются. [c.105]

Сварка с использованием ультразвука. Сущность процесса ультразвуковой сварки состоит в том, что при приложении колебаний высокой частоты к свариваемым деталям в них возникают касательные напряжения, вызывающие пластические деформации материала свариваемых поверхностей. В результате механических колебаний в месте соединения металла развивается повышенная температура, зависящая от свойств свариваемого металла. Эта температура способствует воз-никновегщю пластического состояния металлов и их соединению. В местах сварки образуются совместные кристаллы, обеспечивающие прочность сварного соединения. [c.141]

По физическим признакам сварку подразделяют на термическую (дуговую, электропллаковую, электронно-лучевую, плазменную, газовую и др.) с использованием тепловой энергии термомеханическую (контактную, диффузионн ую, прессовые вид -. сварки) с использованием давления и тепловой энергии механи-ческ,ую (холодную, взрывом, ультразвуком, трением и др.) с ис-по.тьзовакием механической энергии и давления [47, 49. 96. 129, 36]. [c.109]

Сварку эластичной емкости, представляющей собой пакет прямоугольной формы из пленки фторопласта-4МБ, осуществляют методом термоультразвуковой сварки с использованием описанной выше установки УСМ-46 (рис. 5.1). Свариваемые пленки протягивают между разогретыми с помощью электронагревателей до температуры сварки ультразвуковым инструментом-вол-новодом и опорным роликом. Для предотвращения прилипания пленок к разогретым металлическим поверхностям на последние наносят слой фторопласта-4 либо используют прокладку из этого материала (неориентированная пленка фторопласта-4 толщиной 150 мкм). Температура опорного ролика устанавливается равной температуре сварки (330-350°С), температура же ультразвукового инструмента может быть ниже-в пределах 250-280°С. Амплитуда ультразвуковых колебаний при их непрерывном вводе в зону сварки не должна превышать 15 мкм. Поскольку этот параметр сложно контролировать, возможно прерывистое, импульсное включение ультразвука путем модулирования сигнала генератора непрерывного действия или применение импульсного [c.69]

Угловые профили изготовление прокаткой В 21 В 1/08 Углы [измерение с использованием (комбинированных 21/22 механических 5/24 оптических 11/26 электрических или магнитных 7/30) средств текучей среды 13/18) конусов, измерение 3/56] G 01 В Удаление (воздуха из камер пневматических шин В 29 D 30/00 окалины с проволоки В 21 С 43/04 пены при наполнении сосудов В 65 В 3/22 продуктов загрязнения из мест их скопления В 08 В 15/(00-04) твердых отходов В 09 В 1/00-5/00 см. также извлечение) Ударная обработка листового и профильного металла В 21 D 31/06 Ударное прессование металлов В 21 С 23/00 Ударные волны, использование при проведении химических реакций или для модификации кристаллической структуры веществ В 01 J 3/08 Укладка [запасных колес на транспортных средствах В 62 D 43/(00-10) В 65 (изделий (в стопки перед упаковкой В 35/(50-52) в штабели G 57/(00-32)) нитевидных материалов в кассеты Н 54/(76-84) тонких изделий в стопки Н 29/00, 31/00) труб F 16 L 1/00-1/036] Уклоны, измерение G 01 (С 9IOO-9f36-, В 21/22) Уключины и их крепление В 63 Н 16/(06-073) Ультразвук [использование <В 23 (при газовой сварке К 5/20 в процессах электроэрозионной металлообработки Н 7/38 для расточки В 37/00 при сварке К 5/20, 11/12, 20/10) в гальванотехнике С 25 D 5/20 для изменения материалов В 02 С 19/18 G 01 (в измерительных устройствах В 17/00 при испытаниях на герметичность М 3/24))] [c.199]

К процессам У. т. в газах относятся коагуляция аэрозолей, низкотем пературная сушка, горение в ультразвуковом поле. В жидкостях — это в первую очередь очистка, к-рая по-лучила наиболее широкое распространение среди всех процессов У. т., а также травление, эмульгирование, воздействие ультразвука на электрохимические процессы, диспергирование, дегазация, кристаллизация. Процес-сы УЗ-вой дегазации и диспергирования в жидких металлах, а также воздействие УЗ на кристаллизацию металлов играют важную роль при использовании ультразвука в металлургии, кавитация в жидких металлах используется при УЗ-вой металлизации и пайке. УЗ-вые методы обработки твёрдых тел основываются на непосредственном ударном воздействии колеблющегося с УЗ-вой частотой инструмента, а также на влиянии УЗ-вых колебаний на процессы трения и пластической деформации. Ударное воздействие УЗ используется при размерной механической обработке хрупких и твёрдых материалов с применением абразивной суспензии и ири поверхностной обработке металлов, выполняемой с целью их упрочнения. Снижение трения под действием УЗ используется для повышения скорости резания этот же эффект, наряду с эффектом увеличения пластичности под действием УЗ, используется в процессах обработки металлов давлением (волочение труб и проволоки, прокатка). К методам У. т. относится также УЗ-вая сварка, поз- [c.350]

В зубоврачебной практике тоже применили ультразвук. Им обрабатывают полости зубов и удаляют зубной камень. Ультразвуковая обработка зуба совершенно безболезненна, не вызывает неприятных ощущений и нагрева, Однако у ультразвуковой бормашины есть недостаток — врач не может по реакции больного определить момент подхода инструмента к нерву. Поэтому ультразвуковые бормашины применяются пока в отдельных случаях только опытными специалистами. И наоборот, ультразвуковой аппарат для снятия зубного камня показал хорошие результаты и успешно применяется на практике. Он позволяет безболезненно, бескровно, быстро удалять зубной камень и налет с зубов. Слизистая рта не травмируется, карманы полости обеззараживаются, а пациент вместо боли ощущает приятную теплоту. Аппарат портативен, легок, прост в эксплуатации и не требует от врача физических усилий, как при обычном снятии зубного камня. Аппарат снабжен набором вставок с рабочими наконечниками различной формы, обеспечивающими доступ к любым участкам полости рта. Хорошие результаты получены при использовании ультразвука для сварки и пломбировки зубов. При любых современных методах лечения зубов между пломбировочным материалом и обработанными стенками зубных полостей остается щель, и хотя она очень мала, часто становится причиной возобновления кариесного процесса, расшатывания и выпадения пломбы. Ультразвуковая пломбировка исключает этот недостаток и открывает широкие перспективы в стоматологии. [c.164]

Сварка металлов представляет собой процесс получения неразъемного соединения с применением местного нагрева и использованием сил молекулярного сцепления. Сварка пластмассовых элементов конструкций осуществляется горячим воздухом (вручную и полуавтоматически) при малых толщинах соединяемых деталей (в частности, в приборостроении) применяют сварку горячим лезвием также для тонкостенных деталей разработан способ сварки ультразвуком. Здесь рассмотрены только сварные соединения стальных элементов конструкций. [c.58]

На дизеле ЗА-6Д49 применен блок сварнолитой конструкции с подвесными подшипниками коленчатого вала. За счет применения оригинальной отечественной конструктивной схемы с силовыми шпильками крепления крышек цилиндров в блоке сведено к минимуму количество ответственных сварных швов. Сущность принятой силовой схемы состоит в том, что сварные швы элементов, образующих верхнюю часть блока, сжаты усилиями затяжки указанных шпилек, вследствие чего наиболее ответственные сварные швы разгружены от растягивающих усилий. Нижняя картерная часть блока сварена из поперечных литых элементов — стоек 11. Сварные швы расположены по осям цилиндров. Такая схема позволила применить автоматическую контактную сварку элементов, образующих картер. Сварные швы картера контролируют ультразвуком. Верхняя часть блока сварена из стального проката, прошедшего специальную проверку на свариваемость. Стойки картера отлиты из стали 20Л (ГОСТ 977—75). Для листового проката использована сталь 20 (ГОСТ 1050—74). Литая и сортовая стали ограничены по верхнему пределу содержания кремния, что гарантирует отсутствие трещин при сварке. Использование низкоуглеродистых сталей обеспечивает удовлетворительное качество литья и сварных швов. [c.19]

Трудно определить все возможности применения в машиностроении ультразвука для осуществления сварочных процессов. По-видимому, его рационально применять в приборостроении для соединений очень тонких (доли миллиметра) деталей, а также при изготовлении деталей машин из пластмасс. Ультразвук может найти использование при сварке конструкций FJ а.пюминия, а также в качестве способа борьбы с пористостью швов. [c.289]

Последняя схема включения ультразвука может быть применена и без тиристорного выключателя. Использование вместо него концевого выключателя, тумблера и другого контактного выключающего устройства в связи с малым током и напряжением коммутации обеспечивает высокую надежность работы ультразвукового генератора в импульсном режиме. Описываемые схемы включения и выключения ультразвука применены при модернизации генераторов УЗМ-1,5 и УЗГ5-1,6, используемых на промышленных предприятиях при ультразвуковой сварке пластмасс. [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...