Princíp / teória ultrazvukového zvárania
Ultrazvukové zváranie, tiež známe ako ultrazvukové lepenie, je proces, pri ktorom sa vysokofrekvenčné (ultrazvukové) zvukové vlny nanášajú na dva alebo viac obrobkov, ktoré sa pod tlakom držia pohromade, aby sa spojili do jedného kusa. Obvykle sa používa na spájanie plastových častí - najmä tých, ktoré sú vyrobené z rôznych druhov plastov - ultrazvukové zváranie permanentne spája jednotlivé obrobky bez potreby lepidiel alebo mechanických spojovacích prostriedkov.
Ultrazvukové zváranie je priemyselná technika, pri ktorej sa vysokofrekvenčné ultrazvukové akustické vibrácie lokálne aplikujú na obrobky držané pohromade pod tlakom, aby sa vytvoril zvar v pevnom stave. Bežne sa používa na plasty a kovy, najmä na spájanie rozdielnych materiálov. Pri zváraní ultrazvukom nie sú potrebné žiadne spojovacie skrutky, klince, spájkovacie materiály alebo lepidlá potrebné na ich vzájomné spojenie. Pri aplikácii na kovy je pozoruhodnou charakteristikou tejto metódy to, že teplota zostáva hlboko pod bodom topenia použitých materiálov, čím sa zabráni nežiaducim vlastnostiam, ktoré môžu vzniknúť pri vystavení materiálov vysokej teplote.
Ako funguje ultrazvukové zváranie?
Každá operácia zvárania ultrazvukom sa bude líšiť v závislosti od spájaných plastových materiálov, tvaru obrobkov a ďalších faktorov. Celkový proces je však vo všeobecnosti rovnaký. Časti, ktoré sa majú zvukovo zvárať, sú navzájom spojené a vložené medzi kovové „hniezdo“, ktoré ich drží na mieste, a kovovú sonotródu alebo klaksón.
Klaksón je spojený s meničom, ktorý vytvára vibrácie extrémne vysokej rýchlosti; klaksón prenáša tento vibračný pohyb na obrobky, na ktoré je tlačený. Vibrácie spôsobujú mierne roztavenie plastu a tlak vyvíjaný hniezdom ich spojí dohromady a vytvorí spoj. Obvykle je oblasť rozhrania, kde sa tieto dve časti spájajú, špeciálne navrhnutá na uľahčenie procesov tavenia a spájania. Po správnom spojení dielov sa vibrácie zastavia a plast sa veľmi rýchlo ochladí, čím sa vytvorí neuveriteľne silné spojenie.
