I. Hva er ultralyd?

Ultralydbølger er en teknikk som bruker energien som genereres av høyfrekvente vibrasjoner til å virke på overflaten av et arbeidsstykke, og dermed oppnår binding av metalldeler sammen.

II. Virkemåte for ultralydbølger

1. Elektrisk energi omdannes til høyfrekvent mekanisk vibrasjon, som deretter overføres til sveisedysen gjennom et akustisk innstilt sveisehode. De øvre og nedre arbeidsstykkene gnis mot hverandre under trykksykluser på 20 000 eller 40 000 ganger per sekund. Den kombinerte effekten av høyfrekvent vibrasjon og trykk sprer det tynne laget av materiale og oksider på arbeidsstykkets overflate, og danner en ren og kontrollerbar diffusjonssveis. Gjennom rekombinasjon av atomer mellom arbeidsstykkene dannes til slutt et pålitelig metallurgisk fusjonslag.
2. Lavfrekvent strøm omdannes til høyfrekvent strøm av en generator. Høyfrekventstrømmen omdannes deretter til mekanisk vibrasjon av en transduser. Amplitudemodulatoren og sveisehodet er ansvarlige for å justere vibrasjonsamplituden. Under et visst statisk trykk gnis og kolliderer de molekylære strukturene på metalloverflaten med hverandre, noe som oppnår intermolekylær interpenetrasjon og dermed fullfører sveisingen.

Grunnleggende kunnskap og feilsøking av ultralyd

III. Vanlige feil ved ultralydsveising

(a) Ufullstendig lodding

1. Utilstrekkelig sveiseeffekt: utilstrekkelig trykk, utilstrekkelig amplitude, eller basen er ikke ordentlig festet.
2. Utilstrekkelig sveiseenergi: Formelen for å beregne utgangsenergien er E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (der E er energi, P er effekt, V er hastighet, μ er friksjonskoeffisienten, N er trykk, A er amplitude, f er frekvens og T er tid). Utilstrekkelig energi vil føre til dårlig sveising.
3. Olje- eller oksidlag på materialets overflate kan påvirke sveisebindingseffekten.
4. Hvis tennene er for skarpe, kan de lett trenge inn i sveiseforbindelsen under sveising.
5. Overflaten på sveisestykket har et belegg av et materiale som ikke er egnet for ultralydsveising.
6. Materialene som sveises er ikke egnet for ultralydsveising.

(ii) Sveisehodebase

Forårsake Når sveisehodet eller sveisebasen kommer i kontakt med materialet, genereres det for høye temperaturer, noe som forårsaker molekylær penetrering mellom materialet og sveisehodet eller -basen, noe som resulterer i vedheft.

Løsning :

1. Inspiser tennene på sveisehodet og basen. Hvis slitasjen er alvorlig, vil det føre til at temperaturen stiger, og dette må håndteres i tide.
2. Samtidig som sveiseresultatene sikres, kan effekten økes på passende måte og sveisetiden forkortes for å redusere overdreven energiutveksling mellom sveisehodet og materialet.

(iii) Sveisesprekker

1. Sprekkdannelse rundt sveiseskjøten: Ved sveising av flere lag med materiale, danner kanten av sveiseskjøten en skråning. Når sveisehodet vibrerer, vil det utøve en trekkraft på kanten, noe som lett kan forårsake sprekkdannelse.
2. Løsning Utfør spesialbehandling på kanten av sveiseskjøten for å sikre jevn spenningsfordeling og redusere strekkraften som genereres av vibrasjon.
3. Sprekker nær loddeforbindelsen: Vibrasjon i loddehodet får materialet til å bevege seg frem og tilbake. Når for eksempel aluminiumsfolie er koblet til et batteri, kan det lett føre til brudd hvis man drar i den.
4. Løsninger : ① Endre retningen på tannmønsteret (f.eks. bruk diagonale mønstre) for å justere kraftretningen på materialet; ② Forleng fliken på passende måte for å lage et bufferrom mellom batteriet og loddeforbindelsen.

(iv) Store svingninger i utgangseffekt

Grunn Det er mange faktorer som påvirker utgangseffekten, og de må kontrolleres én etter én.

Løsning :

1. Inspiser installasjonen av trippelenheten, sjekk for eventuelle skader, og monter den på nytt om nødvendig.
2. Kontroller at skruene på basen er strammet godt.
3. Sjekk om det er hull der baseklemmen er plassert.
4. Inspiser sveiseinnretningene for å bekrefte at sveiseposisjonene er konsistente hver gang.
5. Sjekk overflaten av materialet for oksidasjon eller oljeflekker.
6. Bekreft at spesifikasjonene til de innkommende materialene er konsistente (når sveisehodets slaglengde er fast, vil forskjeller i materialenes tykkelse og hardhet føre til svingninger i utgangseffekten).
7. Kontroller stabiliteten til fabrikkens lufttilførsel og observer om det er svingninger i innsugningslufttrykksmåleren.
8. Sjekk om ultralydutgangen fra strømforsyningsboksen er stabil.

(v) Overbelastning

Årsaker inkluderer to situasjoner: overbelastning av strøm og overbelastning av frekvens.

Løsning :

1. Reduser sveiseparametrene på passende måte.
2. Begrens dybden på sveisehodets nedstigning for å sikre at det opprettholdes et visst mellomrom mellom sveisehodet og basen.