目次
導入
超音波金属溶接は、高周波数超音波振動を使用して金属成分を溶かすことなく結合する固体-状態溶接プロセスです。この手法は、はんだや接着剤などの追加材料を必要とせずに、その速度、精度、および強力な溶接を生成する能力のために、さまざまな業界で広く利用されています。
超音波金属溶接の原理
超音波金属溶接の背後にあるコア原理には、圧力下で一緒に保持されるワークピースに高周波数超音波音響振動を適用することが含まれます。振動は、材料界面で摩擦を引き起こし、塑性変形と界面加熱の結果として冶金結合の形成につながります。このプロセスは、通常20 kHz〜70 kHzの範囲の周波数で動作します。
コンポーネントと機械
超音波溶接システムは、以下を含むいくつかの重要なコンポーネントで構成されています。
- トランスデューサー：電気エネルギーを超音波振動に変換します。
- ブースター：トランスデューサーによって生成された振動を増幅します。
- Sonotrode（Horn）：ワークピースに振動を転送します。
- Anvil：ワークピースをサポートし、一貫した圧力適用を確保するのに役立ちます。
運用パラメーター
効果的な超音波金属溶接は、次のようなパラメーターの正確な制御に依存しています。
- 周波数：通常、20 kHzから70 kHzの間。
- 振幅：5〜50ミクロンの範囲は、材料に適用されるエネルギーに直接影響します。
- 圧力：一般的に20〜100 MPaで、適切な材料の接触とエネルギー移動が確保されます。
- 溶接時間：材料の厚さと種類に応じて、0.1〜5秒まで変化します。
アプリケーション
超音波溶接は、以下を含むさまざまな分野で採用されています。
- 自動車：ワイヤーハーネスとバッテリーコンポーネントの溶接。
- エレクトロニクス：熱損傷のない複雑な電気接続を結合します。
- 医療機器：手術ツールと埋め込み型デバイスの組み立て。
- パッケージング：ホイルと金属化されたフィルムの封印。
利点
超音波金属溶接の利点は次のとおりです。
- 従来の溶接方法と比較して、エネルギー消費の減少。
- 異なる金属を溶接する能力。
- フラックスやフィラー材料は必要ありません。汚染リスクが低下します。
- 急速なサイクル時間と高い再現性。
Powersonic Company Solutions
Powersonicは、多様な産業ニーズに合わせた包括的な範囲の超音波金属溶接ソリューションを提供します。いくつかの注目すべき製品には次のものがあります。
- PS - 2000シリーズ：高-カスタマイズ可能な振幅と圧力設定を備えた中程度から重いアプリケーション向けに設計されたパフォーマンスマシン。
- PS - 500シリーズ：小規模に最適なコンパクトシステム-スケール精密溶接タスク、迅速なセットアップと統合を提供します。
- カスタムソリューション：専門の溶接要件を満たすために、クライアントと協力して開発されたテーラードシステム。
結論
超音波金属溶接は、最新の製造需要を満たすことができる堅牢で効率的で多用途の技術として際立っています。信頼性の高いジョイントを迅速に、追加の材料なしで作成する能力により、さまざまな業界で非常に貴重なツールになります。
参照
- ジョーンズ、R。（2021）。超音波溶接のハンドブック。ニューヨーク：インダストリアルプレス。
- ピーターズ、M。およびスミス、T。（2020）。超音波金属溶接の進歩、Journal of Welding Technology、54（3）、210 - 225。
- Powersonic Inc.、超音波金属溶接のソリューション、利用可能：www.powersonic.com
