دانلود پاورپوینت آشنایی با جوشکاری اولتراسونیک یا جوشکاری فراصوتی

جوشکاری اولتراسونیک یک نوآوری کلیدی در مهندسی مواد و تولید به شمار می‌رود که با اتکا بر اصول مکانیک موج، تحول بزرگی در مونتاژ قطعات پلاستیکی و الکترونیکی ایجاد کرده است. اساس کار این روش بر مبنای تبدیل انرژی الکتریکی با فرکانس بالا (معمولاً بین ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز) به ارتعاشات مکانیکی است که توسط یک مبدل پیزوالکتریک تولید و سپس از طریق یک تقویت‌کننده و هورن به سطح مشترک دو قطعه کار منتقل می‌شوند؛ این ارتعاشات با دامنه بسیار کوچک (در حد میکرومتر) و تحت فشار اعمالی پرس، در محل اتصال قطعات اصطکاک داخلی و بین سطحی ایجاد می‌کنند؛ در مورد پلاستیک‌ها، این اصطکاک به سرعت حرارت موضعی تولید می‌کند که باعث ذوب شدن و نرم شدن موضعی مواد در ناحیه تماس شده و در نهایت، پس از قطع ارتعاش و حفظ فشار، یک پیوند مولکولی قوی و یکپارچه در کسری از ثانیه ایجاد می‌شود که این سرعت و کارایی فوق‌العاده، جوشکاری اولتراسونیک را به انتخابی ایده‌آل برای خطوط تولید انبوه تبدیل کرده است.

در ادامه، تصویر مربوط به اسلاید شماره 29 این پاورپوینت قرار داده شده است:

مکانیزم عملکرد جوشکاری اولتراسونیک برای پلاستیک‌ها و فلزات تفاوت‌های ماهوی دارد که درک این تفاوت برای کاربرد صحیح فناوری حیاتی است؛ در جوشکاری پلاستیک‌ها، همانطور که اشاره شد، هدف نهایی ذوب موضعی برای مخلوط شدن زنجیره‌های مولکولی است؛ در این راستا، طراحی اتصال قطعات پلاستیکی، به ویژه استفاده از هدایت‌کننده‌های انرژی (Energy Director)، بسیار مهم است تا انرژی ارتعاشی دقیقاً در محل مورد نظر متمرکز شود و از هدر رفتن انرژی و آسیب به قطعات جلوگیری کند؛ در مقابل، جوشکاری فلزات نازک (مانند فویل‌های مسی و آلومینیومی) از نوع حالت جامد (Solid-State) است، به این معنی که فلز به نقطه ذوب کامل خود نمی‌رسد و حرارت تولید شده صرفاً لایه‌های اکسیدی و آلودگی‌های سطحی را می‌شکند؛ ارتعاشات مالشی باعث تغییر شکل پلاستیک در سطح تماس شده و پیوندهای متالورژیکی (اتمی) بین سطوح تمیز شده برقرار می‌شود؛ این ویژگی، جوشکاری اولتراسونیک فلزات را برای کاربردهای حساس مانند اتصال سلول‌های باتری و قطعات میکروالکترونیک که به کمترین آلودگی حرارتی و بالاترین هدایت الکتریکی نیاز دارند، به گزینه‌ای بی‌رقیب تبدیل کرده است.