Principi i karakteristike ultrazvučnog zavarivanja metala

Ultrazvučno zavarivanje metala otkriveno je slučajno 1830-ih. U to vrijeme, prilikom provođenja trenutne elektrode za tačkasto zavarivanje plus ultrazvučnog testa vibracija, utvrđeno je da se ona može zavarivati ​​čak i kada ne prolazi struja, pa je razvijena tehnologija ultrazvučnog zavarivanja metala. Iako je ultrazvučno zavarivanje pronađeno ranije, mehanizam djelovanja do sada nije vrlo jasan. Slično je zavarivanju trenjem, ali postoje razlike. Ultrazvučno vrijeme zavarivanja je vrlo kratko. Temperatura lokalne zone zavarivanja niža je od temperature rekristalizacije metala. Također se razlikuje od tlačnog zavarivanja jer je statički tlak mnogo manji od tlačnog zavarivanja. Općenito se vjeruje da u početnoj fazi ultrazvučnog postupka zavarivanja tangencijalne vibracije uklanjaju okside na metalnoj površini i uzrokuju ponovljeno mikrozavarivanje, deformaciju i uništavanje isturenog dijela hrapave površine radi povećanja površine kontakta i povećanja površine zone zavarivanja. Istodobno je povećana temperatura zone zavarivanja, a na području zavarivanja dolazi do plastične deformacije. Pod dejstvom kontaktnog pritiska nastaje tačkasto zavarivanje kada se atomskoj gravitacionoj sili može približiti jedna od druge. Trenutno se općenitije prihvaćeni princip ultrazvučnog zavarivanja metala objašnjava na sljedeći način: kod zavarivanja metalnih materijala ultrazvučni generator generira struju vibracija ultrazvučne frekvencije, a zatim pretvarač koristi inverzni piezoelektrični efekt da je pretvori u elastičnu mehaničku vibraciju energija i prolazi Akustični sustav ulaže se u zavarivanje. Pod kombiniranim efektom statičkog pritiska i elastične energije vibracija, kontaktne površine dvaju zavarenih alata uzrokuju trenje, porast temperature i deformacije kako bi uništile oksidni film ili druge površinske dodatke, a atome metala između čistih površina međusobno beskonačno zatvorile, što rezultira u kombinaciji i difuziji, praktično pouzdana veza.