Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Ультразву́кове зва́рювання (УЗЗ) (англ. ultrasonic welding) — зварювання тисненням із прикладенням ультразвукових коливань, технологічний процес отримання нерознімного з'єднання двох матеріалів, часто розглядається як подальший розвиток технології холодного зварювання.
Історична довідка
Ультразвукове зварювання — винахід, поява і первісний розвиток якого припадає на 30-40-і роки XX століття. Застосування цього процесу пов'язане з дослідженням використання ультразвукових коливань для очищення поверхонь, що призначені для з'єднання за допомогою контактного зварювання. Було виявлено, що при одночасному впливі на зону зварювання певного зусилля стиснення та ультразвукових коливань з'єднання зразків здійснюється без пропускання через них зварювального струму.
Дослідження, проведені в середині 60-х років ХХ ст. в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України та Інституті металургії і матеріалознавства ім. О. О. Байкова (РАН) дозволили обґрунтувати механізм утворення з'єднання металів за допомогою ультразвуку.
Технологія УЗЗ
Сутність процесу полягає в тому, що одночасно з тиском до заготовок прикладають поле механічних коливань високої частоти (f = 18…180 кГц). Зварювання відбувається в результаті взаємного тертя, нагріву та тиску. Сили тертя виникають при дії на заготовки, що стиснені осьовою силою механічних коливань ультразвукової частоти. Для цього використовують магнітострикційний ефект, який полягає в зміні розмірів деяких металів, сплавів і керамічних матеріалів при їх намагнічуванні і розмагнічуванні під дією змінного магнітного поля.
При УЗЗ металів зварне з'єднання утворюється без розплавлення. Спочатку процесу зварювання відбувається інтенсивне механоабразивне зношування поверхневих плівок. Тривалість і ефективність їх зносу залежать від конкретних умов в зоні зварювання. При утворенні фізичного контакту поверхонь, їх стисненні до рівня границі плинності матеріалів, що зварюються і підвищенні температури в зоні зварювання до (0,4 … 0,6) Tпл відбувається процес взаємодії на атомарному рівні. Утворені вузли схоплювання розростаються в результаті інтенсивних дифузійних процесів.
Зварюваність металу залежить від його твердості і кристалічної структури. Зварюваність гіршає в такій послідовності для металів, що мають ГЦК, ОЦК і гексагональну кристалічні ґратки, а також із збільшенням твердості.
Ультразвукове зварювання дозволяє з'єднувати різні елементи виробів завтовшки 0,005…3,0 мм або діаметром 0,01…0,5 мм. При приварюванні тонких листів і фольги до деталей товщина останніх практично не обмежується.
Ультразвукове зварювання може використовуватись для точкового з'єднання або безперервним швом деталей: з алюмінію, міді та нікелю; металів з металокерамікою; деталей з пластмас у тому числі поліетиленових плівок тощо.
Використання
УЗЗ знайшло застосування в ряді галузей промисловості та має тенденцію подальшого розвитку. Висока техніко-економічна ефективність використання УЗЗ пластмас і металів визначається технологічною необхідністю, усуненням шкідливих умов праці, реальним зниженням трудозатрат і економією кольорових металів.
Застосування ультразвуку як джерела енергії обумовлює технологічні особливості процесу зварювання, до них можна віднести наступні: низькі вимоги до стану зварюваних поверхонь, можливість зварювання матеріалів з високою електропровідністю (мідь, алюміній), різнорідних (сталь — алюміній), різнотовщинних (1:100). Ультразвуком добре зварюється велика група термопластичних полімерів. Деякі з них, наприклад полістирол, поліетилентерефталат тощо, зварюються суто ультразвуком.
Областями використання ультразвукового зварювання є: виробництво напівпровідників, мікроприладів і мікроелементів для електроніки, конденсаторів, запобіжників, реле, трансформаторів, нагрівачів побутових холодильників, приладів точної механіки й оптики, реакторів, зрощування кінців рулонів різних тонколистових кольорових металів та їх сплавів у лініях їхньої обробки, а також автомобільна промисловість.
Примітки
- ДСТУ 3761.2-98 Зварювання та споріднені процеси. Частина 2. Процеси зварювання та паяння. Терміни та визначення.
Джерела
- Силин Л. Л., Баландин Г. Ф., Коган М. Г. Ультразвуковая сварка. — М.: Машгиз, 1962. — 252 с.
- Холопов Ю. В. Оборудование для ультразвуковой сварки. — Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1985. — 168 с.
- Холопов Ю. В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. — 224 с.
- Зайцев К. И. Сварка пластмасс / К. И. Зайцев, Л. Н. Мацюк. — М.: Машино-строение, 1978. — 234 с.
- Волков С. С. Сварка и склеивание полимерных материалов / С. С. Волков. — М.: Химия, 2003. — 374 с.
- Волков С. С. Сварка пластмасс ультразвуком / С. С. Волков, Б. Я. Черняк. — М.: Химия, 1986. — 256 с.
- Сварка полимерных материалов: справочник / К. И. Зайцев, Л. Н. Мацюк, А. В. Богдашевский [и др.]. — М.: Машиностроение, 1988. — 312 с.
Посилання
- Ультразвукове зварювання // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 199. — .
 | Це незавершена стаття зі зварювання. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ultrazvu kove zva ryuvannya UZZ angl ultrasonic welding zvaryuvannya tisnennyam iz prikladennyam ultrazvukovih kolivan tehnologichnij proces otrimannya neroznimnogo z yednannya dvoh materialiv chasto rozglyadayetsya yak podalshij rozvitok tehnologiyi holodnogo zvaryuvannya Ultrazvukove zvaryuvannya metalevoyi folgi Zvukoviprominyuvalnij zvaryuvalnij instrument kotitsya uzdovzh shva Istorichna dovidkaUltrazvukove zvaryuvannya vinahid poyava i pervisnij rozvitok yakogo pripadaye na 30 40 i roki XX stolittya Zastosuvannya cogo procesu pov yazane z doslidzhennyam vikoristannya ultrazvukovih kolivan dlya ochishennya poverhon sho priznacheni dlya z yednannya za dopomogoyu kontaktnogo zvaryuvannya Bulo viyavleno sho pri odnochasnomu vplivi na zonu zvaryuvannya pevnogo zusillya stisnennya ta ultrazvukovih kolivan z yednannya zrazkiv zdijsnyuyetsya bez propuskannya cherez nih zvaryuvalnogo strumu Doslidzhennya provedeni v seredini 60 h rokiv HH st v Instituti elektrozvaryuvannya im Ye O Patona NAN Ukrayini ta Instituti metalurgiyi i materialoznavstva im O O Bajkova RAN dozvolili obgruntuvati mehanizm utvorennya z yednannya metaliv za dopomogoyu ultrazvuku Tehnologiya UZZSutnist procesu polyagaye v tomu sho odnochasno z tiskom do zagotovok prikladayut pole mehanichnih kolivan visokoyi chastoti f 18 180 kGc Zvaryuvannya vidbuvayetsya v rezultati vzayemnogo tertya nagrivu ta tisku Sili tertya vinikayut pri diyi na zagotovki sho stisneni osovoyu siloyu mehanichnih kolivan ultrazvukovoyi chastoti Dlya cogo vikoristovuyut magnitostrikcijnij efekt yakij polyagaye v zmini rozmiriv deyakih metaliv splaviv i keramichnih materialiv pri yih namagnichuvanni i rozmagnichuvanni pid diyeyu zminnogo magnitnogo polya Pri UZZ metaliv zvarne z yednannya utvoryuyetsya bez rozplavlennya Spochatku procesu zvaryuvannya vidbuvayetsya intensivne mehanoabrazivne znoshuvannya poverhnevih plivok Trivalist i efektivnist yih znosu zalezhat vid konkretnih umov v zoni zvaryuvannya Pri utvorenni fizichnogo kontaktu poverhon yih stisnenni do rivnya granici plinnosti materialiv sho zvaryuyutsya i pidvishenni temperaturi v zoni zvaryuvannya do 0 4 0 6 Tpl vidbuvayetsya proces vzayemodiyi na atomarnomu rivni Utvoreni vuzli shoplyuvannya rozrostayutsya v rezultati intensivnih difuzijnih procesiv Zvaryuvanist metalu zalezhit vid jogo tverdosti i kristalichnoyi strukturi Zvaryuvanist girshaye v takij poslidovnosti dlya metaliv sho mayut GCK OCK i geksagonalnu kristalichni gratki a takozh iz zbilshennyam tverdosti Ultrazvukove zvaryuvannya dozvolyaye z yednuvati rizni elementi virobiv zavtovshki 0 005 3 0 mm abo diametrom 0 01 0 5 mm Pri privaryuvanni tonkih listiv i folgi do detalej tovshina ostannih praktichno ne obmezhuyetsya Ultrazvukove zvaryuvannya mozhe vikoristovuvatis dlya tochkovogo z yednannya abo bezperervnim shvom detalej z alyuminiyu midi ta nikelyu metaliv z metalokeramikoyu detalej z plastmas u tomu chisli polietilenovih plivok tosho VikoristannyaUZZ znajshlo zastosuvannya v ryadi galuzej promislovosti ta maye tendenciyu podalshogo rozvitku Visoka tehniko ekonomichna efektivnist vikoristannya UZZ plastmas i metaliv viznachayetsya tehnologichnoyu neobhidnistyu usunennyam shkidlivih umov praci realnim znizhennyam trudozatrat i ekonomiyeyu kolorovih metaliv Zastosuvannya ultrazvuku yak dzherela energiyi obumovlyuye tehnologichni osoblivosti procesu zvaryuvannya do nih mozhna vidnesti nastupni nizki vimogi do stanu zvaryuvanih poverhon mozhlivist zvaryuvannya materialiv z visokoyu elektroprovidnistyu mid alyuminij riznoridnih stal alyuminij riznotovshinnih 1 100 Ultrazvukom dobre zvaryuyetsya velika grupa termoplastichnih polimeriv Deyaki z nih napriklad polistirol polietilentereftalat tosho zvaryuyutsya suto ultrazvukom Oblastyami vikoristannya ultrazvukovogo zvaryuvannya ye virobnictvo napivprovidnikiv mikropriladiv i mikroelementiv dlya elektroniki kondensatoriv zapobizhnikiv rele transformatoriv nagrivachiv pobutovih holodilnikiv priladiv tochnoyi mehaniki j optiki reaktoriv zroshuvannya kinciv ruloniv riznih tonkolistovih kolorovih metaliv ta yih splaviv u liniyah yihnoyi obrobki a takozh avtomobilna promislovist PrimitkiDSTU 3761 2 98 Zvaryuvannya ta sporidneni procesi Chastina 2 Procesi zvaryuvannya ta payannya Termini ta viznachennya DzherelaSilin L L Balandin G F Kogan M G Ultrazvukovaya svarka M Mashgiz 1962 252 s Holopov Yu V Oborudovanie dlya ultrazvukovoj svarki L Energoatomizdat Leningr otdelenie 1985 168 s Holopov Yu V Ultrazvukovaya svarka plastmass i metallov L Mashinostroenie Leningr otdelenie 1988 224 s Zajcev K I Svarka plastmass K I Zajcev L N Macyuk M Mashino stroenie 1978 234 s Volkov S S Svarka i skleivanie polimernyh materialov S S Volkov M Himiya 2003 374 s Volkov S S Svarka plastmass ultrazvukom S S Volkov B Ya Chernyak M Himiya 1986 256 s Svarka polimernyh materialov spravochnik K I Zajcev L N Macyuk A V Bogdashevskij i dr M Mashinostroenie 1988 312 s PosilannyaUltrazvukove zvaryuvannya Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 199 ISBN 978 966 7407 83 4 Ce nezavershena stattya zi zvaryuvannya Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi