جوش اولترا سونیک

جوشکاری التراسونیک

جوشکاری التراسونیک (Ultrasonic Welding) علاوه بر اتصال قطعات پلاستیکی، به منظور اتصال فلزات به پلاستیک ها و مغزی دادن فلز در داخل پلاستیک پس از قالب گیری و اتصال مواد غیر همجنس به یکدیگر، مورد استفاده قرار می گیرد. در جوشکاریالتراسونیک، با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت در حدود 40-10 کیلوهرتز، حرارت تولید می شود. دامنه این حرکت ارتعاشی عموما بین 40-20 میکرومتر تغییر می کند. اجزای یک ماشین جوشکاری التراسونیک در شکل زیر نشان داده شده است.

ولتاژ و فرکانس توسط یک منبع نیرو افزایش داده می شود. خروجی آن به یک مبدل را ترانسدیوسر (Transducer) متصل می گردد. ترانسدیوسر شامل یک یا چند لایه از صفحات پیزوالکتریک بوده که در بین چند قطعه فلزی قرار گرفته اند. با برقراری ولتاژ در دیسک پیزوالکتریک، ارتعاشاتی به صفحات فلزی منتقل می گردد. در واقع خاصیت این صفحات پیزوالکتریک آن است که انرژی الکتریکی را به ارتعاش تبدیل می کنند. بعد از ایجاد ارتعاشات در مبدل، امواج تولیدی به یک تقویت کننده (Booster) منتقل می شوند تا دامنه ارتعاش آن ها افزایش داده شود. در نهایت امواج تقویت شده از طریق یک دماغه یا سونوترود (Sonotrode) به قطعه هدایت می شود. مطابق شکل سه جز مبدل، تقویت کننده و دماغه، ستون التراسونیک نامیده می شوند که حین جوشکاری به صورت عمودی نگه داشته شده و نوک دماغه با یکی از قطعاتی که قرار است جوش داده شود، تماس دارد.

حرارت در جوشکاری التراسونیک از ارتعاشات تقویت شده ناشی می شود. این انرژی ارتعاشی در سطح مشترک قطعاتی که قرار است بهم جوش داده شوند متمرکز می شود. در نتیجه این کار، حرارت لازم برای ذوب پلاستیک از طریق اصطکاک ناشی از ارتعاش یک سطح روی سطح دیگر در محل اتصال ایجاد می شود. لذا حرارت تنها در موضع اتصال ایجاد می شود و مابقی قسمت های قطعه سرد باقی می ماند.

موادی را که می توان از طریق جوشکاری اولتراسونیک به یکدیگر اتصال دادن در شکل زیر مشخص شده اند.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

N. Ahmed, New Developments in Advanced Welding. Woodhead & Maney publishing, 2005

جوشکاری پلاستیک ها ، مرکز پژوهش و مهندسی جوش ایران

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است