Ultrazvočno varjenje je industrijski postopek, pri katerem se visokofrekvenčne ultrazvočne akustične vibracije lokalno uporabljajo za obdelovance, ki se držijo skupaj pod pritiskom, da se ustvari trdni zvar.Običajno se uporablja za plastiko in kovine, predvsem pa za spajanje različnih materialov.Pri ultrazvočnem varjenju ni povezovalnih vijakov, žebljev, materialov za spajkanje ali lepil, potrebnih za povezovanje materialov.Ko se uporablja za kovine, je opazna značilnost te metode, da temperatura ostane precej pod tališčem vpletenih materialov, kar preprečuje morebitne neželene lastnosti, ki lahko nastanejo zaradi izpostavljenosti materialov visoki temperaturi.
Za spajanje kompleksnih brizganih termoplastičnih delov je mogoče ultrazvočno varilno opremo enostavno prilagoditi, da ustreza natančnim specifikacijam delov, ki jih varimo.Deli so stisnjeni med fiksno oblikovano gnezdo (nakovalo) in sonotrodo (rog), povezano s pretvornikom, in oddajajo se akustične vibracije z nizko amplitudo ~ 20 kHz.(Opomba: pogoste frekvence, ki se uporabljajo pri ultrazvočnem varjenju termoplastov, so 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz in 70 kHz).Pri varjenju plastike je vmesnik obeh delov posebej zasnovan za koncentracijo procesa taljenja.Eden od materialov ima običajno koničast ali zaobljen usmerjevalnik energije, ki se dotika drugega plastičnega dela.Ultrazvočna energija stopi točkovni stik med deli in ustvari spoj.Ta postopek je dobra avtomatizirana alternativa lepilom, vijakom ali zaskočnim modelom.Običajno se uporablja z majhnimi deli (npr. mobilni telefoni, potrošniška elektronika, medicinsko orodje za enkratno uporabo, igrače itd.), vendar se lahko uporablja na tako velikih delih, kot je majhna avtomobilska instrumentna plošča.Ultrazvok se lahko uporablja tudi za varjenje kovin, vendar je običajno omejen na majhne zvare tankih, tempranih kovin, npr. aluminija, bakra, niklja.Ultrazvok se ne bi uporabljal pri varjenju podvozja avtomobila ali pri varjenju delov kolesa skupaj zaradi zahtevanih ravni moči.
Ultrazvočno varjenje termoplastov povzroči lokalno taljenje plastike zaradi absorpcije vibracijske energije vzdolž spoja, ki ga varimo.Pri kovinah pride do varjenja zaradi visokotlačne disperzije površinskih oksidov in lokalnega gibanja materialov.Čeprav obstaja ogrevanje, ni dovolj za taljenje osnovnih materialov.
Ultrazvočno varjenje se lahko uporablja za trdo in mehko plastiko, kot je polkristalna plastika, in kovine.Razumevanje ultrazvočnega varjenja se je povečalo z raziskavami in testiranjem.Iznajdba bolj sofisticirane in poceni opreme ter povečano povpraševanje po plastičnih in elektronskih komponentah je vodilo do vse večjega znanja o temeljnem procesu.Vendar številni vidiki ultrazvočnega varjenja še vedno zahtevajo več študij, na primer povezovanje kakovosti zvara s parametri procesa.Ultrazvočno varjenje je še naprej hitro razvijajoče se področje.
Čas objave: 2. december 2021