Ultrahangos hegesztési elv / elmélet
Az ultrahangos hegesztés, más néven ultrahangos kötés, olyan folyamat, amelynek során nagyfrekvenciás (ultrahangos) hanghullámokat alkalmaznak két vagy több munkadarabra, amelyeket nyomás alatt tartanak össze, és így egyetlen darabbá olvasztják össze. A műanyag alkatrészek - különösen a különféle műanyagból készült alkatrészek - összekapcsolására használt ultrahangos hegesztés tartósan megköti az egyes munkadarabokat ragasztók vagy mechanikus rögzítők nélkül.
Az ultrahangos hegesztés egy olyan ipari technika, amelynek során a magas frekvenciájú ultrahangos akusztikus rezgéseket lokálisan alkalmazzák a nyomás alatt összetartott munkadarabokon szilárdtest hegesztés létrehozására. Általában műanyagokhoz és fémekhez használják, különösen különféle anyagok összekapcsolására. Az ultrahangos hegesztés során nincsenek szükségesek az anyagok összekötéséhez szükséges csavarok, szegek, forrasztóanyagok vagy ragasztók. A fémekre alkalmazva e módszer figyelemre méltó jellemzője, hogy a hőmérséklet jóval az érintett anyagok olvadáspontja alatt marad, így megakadályozva azokat a nem kívánt tulajdonságokat, amelyek az anyagok magas hőmérsékleti expozíciójából származhatnak.
Hogyan működik az ultrahangos hegesztés?
Minden ultrahangos hegesztési művelet az összekapcsolt műanyagoktól, a munkadarabok alakjától és egyéb tényezőktől függően változik. A teljes folyamat azonban általában ugyanaz. A szonikailag hegesztett alkatrészeket összeillesztik és egy fém „fészek”, amely a helyükön tartja, és egy fém sonotrode vagy kürt közé szorítják.
A kürt egy átalakítóhoz van csatlakoztatva, amely rendkívül nagy sebességű rezgéseket hoz létre; a kürt átadja ezt a vibrációs mozgást a munkadarabokra, amelyekhez nyomják. A rezgések hatására a műanyag enyhén megolvad, és a fészek által alkalmazott nyomás összeolvasztja őket, és ízületet hoz létre. Jellemzően az interfész területét, ahol a két rész összeér, speciálisan az olvadási és kötési folyamatok megkönnyítésére tervezték. Miután az alkatrészeket megfelelően csatlakoztatták, a rezgések megállnak, és a műanyag nagyon gyorsan lehűl, hihetetlenül erős kötést hozva létre.
