I. O que é ultrassom?

As ondas ultrassônicas são uma técnica que utiliza a energia gerada por vibrações de alta frequência para atuar na superfície de uma peça, conseguindo assim a união de peças metálicas.

II. Princípio de funcionamento das ondas ultrassônicas

1. A energia elétrica é convertida em vibração mecânica de alta frequência, que é então transmitida ao bocal de soldagem através de uma cabeça de soldagem acusticamente sintonizada. As peças superior e inferior friccionam-se uma contra a outra sob ciclos de pressão de 20.000 ou 40.000 vezes por segundo. O efeito combinado da vibração de alta frequência e da pressão dispersa a fina camada de material e óxidos na superfície da peça, formando uma solda por difusão limpa e controlável. Através da recombinação de átomos entre as peças, forma-se, por fim, uma camada de fusão metalúrgica confiável.
2. A corrente de baixa frequência é convertida em corrente de alta frequência por um gerador. A corrente de alta frequência é então convertida em vibração mecânica por um transdutor. O modulador de amplitude e a cabeça de soldagem são responsáveis ​​por ajustar a amplitude da vibração. Sob uma determinada pressão estática, as estruturas moleculares na superfície do metal se atritam e colidem umas com as outras, realizando a interpenetração intermolecular e, assim, completando a soldagem.

Conhecimentos básicos e resolução de problemas em ultrassom.

III. Falhas comuns na soldagem ultrassônica

(a) Soldagem incompleta

1. Potência de soldagem insuficiente: pressão insuficiente, amplitude insuficiente ou base mal fixada.
2. Energia de soldagem insuficiente: A fórmula para calcular a energia de saída é E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (onde E é a energia, P é a potência, V é a velocidade, μ é o coeficiente de atrito, N é a pressão, A é a amplitude, f é a frequência e T é o tempo). Energia insuficiente resultará em soldagem de má qualidade.
3. Camadas de óleo ou óxido na superfície do material podem afetar a eficácia da soldagem.
4. Se os dentes forem muito afiados, podem penetrar facilmente na solda durante o processo de soldagem.
5. A superfície da solda possui um revestimento de material que não é adequado para soldagem ultrassônica.
6. Os materiais a serem soldados não são adequados para soldagem ultrassônica.

(ii) Base da cabeça de soldagem

Causa Quando a cabeça ou a base de soldagem entra em contato com o material, são geradas temperaturas excessivamente altas, causando a penetração molecular entre o material e a cabeça ou a base de soldagem, resultando em adesão.

Solução :

1. Inspecione os dentes da cabeça e da base de soldagem. Se o desgaste for severo, causará um aumento de temperatura e precisará ser corrigido o quanto antes.
2. Ao mesmo tempo que se garante a eficácia da soldagem, a potência pode ser aumentada adequadamente e o tempo de soldagem reduzido para minimizar a troca excessiva de energia entre a cabeça de soldagem e o material.

(iii) Trincas de solda

1. Trincas ao redor da junta de solda: Ao soldar múltiplas camadas de material, a borda da junta de solda forma uma inclinação. Quando a cabeça de soldagem vibra, exerce uma força de tração na borda, o que pode facilmente causar trincas.
2. Solução Realizar tratamento especial na borda da junta soldada para garantir uma distribuição uniforme da tensão e mitigar a força de tração gerada pela vibração.
3. Rachaduras perto da junta de solda: A vibração da cabeça de solda faz com que o material se mova para frente e para trás. Por exemplo, quando uma folha de alumínio é conectada a uma bateria, puxá-la pode facilmente causar rupturas.
4. Soluções ① Alterar a direção do padrão dos dentes (por exemplo, usar padrões diagonais) para ajustar a direção da força no material; ② Alongar adequadamente a aba para criar um espaço de amortecimento entre a bateria e a junta de solda.

(iv) Grandes flutuações na potência de saída

Razão Existem muitos fatores que afetam a potência de saída, e eles precisam ser verificados um por um.

Solução :

1. Inspecione a instalação da unidade tripla, verifique se há danos e remonte-a, se necessário.
2. Verifique se os parafusos da base estão bem apertados.
3. Verifique se há folgas no local da braçadeira de base.
4. Inspecione os dispositivos de soldagem para confirmar se as posições de soldagem são consistentes a cada vez.
5. Verifique a superfície do material quanto à presença de oxidação ou manchas de óleo.
6. Confirme se as especificações dos materiais recebidos são consistentes (quando o curso da cabeça de soldagem é fixo, diferenças na espessura e dureza dos materiais causarão flutuações na potência de saída).
7. Verifique a estabilidade do fornecimento de ar da fábrica e observe se há flutuações no manômetro de pressão do ar de admissão.
8. Verifique se a saída ultrassônica da fonte de alimentação está estável.

(v) Sobrecarga

Causas Inclui duas situações: sobrecarga de potência e sobrecarga de frequência.

Solução :

1. Reduza os parâmetros de soldagem adequadamente.
2. Limite a profundidade de descida da cabeça de soldagem para garantir que uma determinada folga seja mantida entre a cabeça de soldagem e a base.