Ультразвуковая сварка

Способ соединения самых разных материалов в твердом состоянии при помощи ультразвуковых колебаний носит такое название как ультразвуковая сварка. Появление и первоначальное развитие такого изобретения, как ультразвуковая сварка, относится к 30-40-м годам ушедшего столетия. Открытие данного процесса произошло благодаря исследованию применения ультразвуковых колебаний с целью очистки поверхностей, соединяемых путем контактной сварки. Было обнаружено, что одновременное воздействие на зону сварки определенного усилия сжатия и ультразвуковых колебаний способствует соединению образцов без пропускания через них сварочного тока.

Наибольшее применение ультразвуковая сварка нашла в деле соединения полимерных листовых изделий. Среди достоинств ультразвуковой сварки следующие:

• возможность сварки изделия с загрязненной или покрытой инородными пленками поверхностью;
• исключено наличие перегрева материала;
• получение соединений в труднодоступных местах;
• сварка материалов, имеющих узкий интервал кристаллизации.

С помощью ультразвуковой сварки хорошо соединяются стирол, поликарбонат, поливинилхлорид, полипропилен, а также натуральные ткани с синтетическими волокнами, искусственные кожи и ряд других полимерных материалов и комбинаций. Как правило, прочность соединения составляет 50-70% прочности соединяемых материалов. Это приблизительно в 2-2,5 раза выше, чем при сварке тепловым методом. Ширина шва соотносится с шириной наконечника инструмента. Толщина соединяемых материалов колеблется от единиц микрон (пленка) до единиц миллиметров (объемные детали, ткани).

Рассмотренная технология стала основой для разработки ультразвукового оборудования для сварки полимерных материалов.