I. Mikä on ultraääni?

Ultraääniaallot ovat tekniikka, jossa käytetään korkeataajuisten värähtelyjen tuottamaa energiaa vaikuttamaan työkappaleen pintaan, jolloin saavutetaan metalliosien liimautuminen yhteen.

II. Ultraääniaaltojen toimintaperiaate

1. Sähköenergia muunnetaan korkeataajuiseksi mekaaniseksi värähtelyksi, joka sitten välittyy hitsaussuuttimeen akustisesti viritetyn hitsauspään kautta. Ylempi ja alempi työkappale hankautuvat toisiaan vasten 20 000 tai 40 000 kertaa sekunnissa tapahtuvien painesyklien alaisena. Korkeataajuisen värähtelyn ja paineen yhteisvaikutus levittää ohuen materiaali- ja oksidikerroksen työkappaleen pinnalle muodostaen puhtaan ja hallittavan diffuusiohitsauksen. Työkappaleiden välisen atomien rekombinaation kautta muodostuu lopulta luotettava metallurginen sulamiskerros.
2. Generaattori muuntaa matalataajuisen virran korkeataajuiseksi virraksi. Muunnin muuntaa korkeataajuisen virran sitten mekaaniseksi värähtelyksi. Amplitudimodulaattori ja hitsauspää vastaavat värähtelyn amplitudin säätämisestä. Tietyssä staattisessa paineessa metallin pinnalla olevat molekyylirakenteet hankautuvat ja törmäävät toisiinsa, jolloin saavutetaan molekyylien välinen lomittuminen ja hitsaus saadaan valmiiksi.

Ultraäänen perustiedot ja vianmääritys

III. Yleisiä ultraäänihitsauksen vikoja

(a) Epätäydellinen juottaminen

1. Riittämätön hitsausteho: riittämätön paine, riittämätön amplitudi tai jalusta ei ole tukevasti kiinnitetty.
2. Riittämätön hitsausenergia: Lähtöenergian laskemiseen käytetään kaavaa E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (jossa E on energia, P on teho, V on nopeus, μ on kitkakerroin, N on paine, A on amplitudi, f on taajuus ja T on aika). Riittämätön energia johtaa huonoon hitsaustulokseen.
3. Materiaalin pinnalla olevat öljy- tai oksidikerrokset voivat vaikuttaa hitsausliitokseen.
4. Jos hampaat ovat liian terävät, ne voivat helposti lävistää hitsausmateriaalin hitsauksen aikana.
5. Hitsauspinnan pinnoite ei sovellu ultraäänihitsaukseen.
6. Hitsattavat materiaalit eivät sovellu ultraäänihitsaukseen.

(ii) Hitsauspään pohja

Aiheuttaa Kun hitsauspää tai hitsausalusta joutuu kosketuksiin materiaalin kanssa, syntyy erittäin korkeita lämpötiloja, jotka aiheuttavat molekyylien tunkeutumisen materiaalin ja hitsauspään tai -alustan välille ja siten tarttumisen.

Ratkaisu :

1. Tarkasta hitsauspään ja -jalustan hampaat. Jos kuluminen on voimakasta, se aiheuttaa lämpötilan nousua, ja se on korjattava ajoissa.
2. Hitsaustulosten varmistamiseksi tehoa voidaan lisätä asianmukaisesti ja hitsausaikaa lyhentää, jotta hitsauspään ja materiaalin välinen liiallinen energianvaihto vähenee.

(iii) Hitsihalkeamat

1. Halkeilu hitsausliitoksen ympärillä: Useita materiaalikerroksia hitsattaessa hitsausliitoksen reuna muodostaa kaltevuuden. Kun hitsauspää värähtelee, se kohdistaa reunaan vetovoiman, joka voi helposti aiheuttaa halkeilua.
2. Ratkaisu : Suorita hitsausliitoksen reunaan erityiskäsittely varmistaaksesi tasaisen jännityksen jakautumisen ja lieventääksesi tärinän aiheuttamaa vetolujuutta.
3. Juotoskohdan lähellä olevat halkeamat: Juotospään tärinä saa materiaalin liikkumaan edestakaisin. Esimerkiksi kun alumiinifolio on kytketty akkuun, vetäminen voi helposti aiheuttaa rikkoutumisen.
4. Ratkaisut : ① Muuta hammaskuvion suuntaa (esim. käytä diagonaalisia kuvioita) säätääksesi materiaaliin kohdistuvan voiman suuntaa; ② Pidennä kielekettä asianmukaisesti luodaksesi puskuritilan akun ja juotoskohdan väliin.

(iv) Suuret lähtötehon vaihtelut

Syy Lähtötehoon vaikuttaa moni tekijä, ja ne on tarkistettava yksi kerrallaan.

Ratkaisu :

1. Tarkasta kolmoisyksikön asennus, tarkista mahdolliset vauriot ja kokoa se tarvittaessa uudelleen.
2. Tarkista, että pohjan ruuvit on kiristetty tiukasti.
3. Tarkista, onko pohjakiinnikkeen kohdassa rakoja.
4. Tarkasta hitsauslaitteet varmistaaksesi, että hitsausasennot ovat joka kerta yhdenmukaiset.
5. Tarkista materiaalin pinta hapettumien tai öljytahrojen varalta.
6. Varmista, että tulevien materiaalien tekniset tiedot ovat yhdenmukaiset (kun hitsauspään iskunpituus on kiinteä, materiaalien paksuuden ja kovuuden erot aiheuttavat vaihteluita lähtötehossa).
7. Tarkista tehtaan ilmansyötön vakaus ja tarkkaile, onko imuilman painemittarissa vaihteluita.
8. Tarkista, onko virtalähteen kotelon ultraäänisäteily vakaa.

(v) Ylikuormitus

Syyt sisältää kaksi tilannetta: tehon ylikuormitus ja taajuusylikuormitus.

Ratkaisu :

1. Pienennä hitsausparametreja asianmukaisesti.
2. Rajoita hitsauspään laskusyvyyttä varmistaaksesi, että hitsauspään ja pohjan välille jää tietty rako.