Accroître les connaissances : comprendre le principe du soudage par ultrasons en un centime de seconde

Le soudage par ultrasons utilise des ondes de vibration à haute fréquence à transmettre aux surfaces de deux objets à souder. Sous pression, les surfaces des deux objets sont frottées l'une contre l'autre pour former une fusion entre les couches moléculaires.

Le soudage par ultrasons utilise un générateur d'ultrasons pour convertir un courant de 50/60 Hz en énergie électrique de 15, 20, 30 ou 40 KHz. L'énergie électrique haute fréquence convertie est à nouveau convertie en mouvement mécanique de même fréquence via le transducteur, puis le mouvement mécanique est transmis à la tête de soudage via un ensemble de dispositifs à cornet qui peuvent modifier l'amplitude. La tête de soudage transfère l'énergie de vibration reçue au joint de la pièce à souder. Dans cette zone, l'énergie vibratoire est convertie en énergie thermique par frottement, ce qui fait fondre la zone de la pièce à souder. Les ondes ultrasonores peuvent être utilisées non seulement pour souder des métaux et des thermoplastiques durs, mais aussi pour traiter des tissus et des films. Cet article présente principalement deux types de soudage des métaux et des plastiques.

1) Principe du soudage des métaux par ultrasons

Le principe du soudage des métaux par ultrasons consiste à utiliser l'énergie de vibration mécanique de la fréquence ultrasonique (plus de 16 KHz) pour connecter le même type de métal ou des métaux différents. Lorsque le métal est soudé par ultrasons, ni courant électrique ni source de chaleur à haute température ne sont appliqués à la pièce, mais sous pression statique, l'énergie de vibration du cadre est convertie en travail de friction, en énergie de déformation et en élévation de température limitée entre les pièces. La liaison métallurgique entre les joints est une soudure à l'état solide réalisée sans fusion du matériau de base. Par conséquent, il surmonte efficacement les projections et l'oxydation causées par le soudage par résistance. La machine à souder les métaux par ultrasons peut effectuer une soudure en un seul point, soudage multipoint et soudage de bandes courtes sur des fils fins ou des matériaux en tôle de métaux non ferreux tels que le cuivre, l'argent, l'aluminium et le nickel. Il peut être largement utilisé dans le soudage de fils SCR, de pièces de fusible, de fils électriques, de pièces polaires de batterie au lithium et de languettes.

2) Principle of ultrasonic plastic welding

When the ultrasonic wave acts on the thermoplastic plastic contact surface, it will produce tens of thousands of high-frequency vibrations per second. This kind of high-frequency vibration with a certain amplitude will transmit the ultrasonic energy to the welding area through the upper weldment. Because the welding area is two The acoustic resistance is large at the welding interface, so local high temperature will be generated. In addition, due to the poor thermal conductivity of the plastic, it cannot be distributed in time for a while, and it gathers in the welding area, causing the contact surface of the two plastics to melt rapidly, and after a certain pressure is applied, it merges into one. When the ultrasonic stops, let the pressure continue for a few seconds to make it solidify and shape, so that a strong molecular chain is formed to achieve the purpose of welding, and the welding strength can be close to the strength of the raw material.