Ultrazvučno zavarivanje je industrijski proces pri kojem se visokofrekventne ultrazvučne akustične vibracije lokalno primjenjuju na radne dijelove koji se drže zajedno pod pritiskom kako bi se stvorio zavareni spoj u čvrstom stanju.Obično se koristi za plastiku i metale, a posebno za spajanje različitih materijala.U ultrazvučnom zavarivanju nema spojnih vijaka, čavala, materijala za lemljenje ili ljepila potrebnih za spajanje materijala.Kada se primjenjuje na metale, značajna karakteristika ove metode je da temperatura ostaje znatno ispod točke taljenja uključenih materijala čime se sprječavaju bilo kakva neželjena svojstva koja mogu nastati izlaganjem materijala visokoj temperaturi.
Za spajanje složenih brizganih termoplastičnih dijelova, oprema za ultrazvučno zavarivanje može se lako prilagoditi kako bi odgovarala točnim specifikacijama dijelova koji se zavaruju.Dijelovi su u sendviču između fiksnog oblikovanog gnijezda (nakovnja) i sonotrode (rog) spojene na pretvornik, a emitiraju se akustične vibracije niske amplitude od ~20 kHz.(Napomena: Uobičajene frekvencije koje se koriste u ultrazvučnom zavarivanju termoplasta su 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz i 70 kHz).Kod zavarivanja plastike, sučelje dvaju dijelova posebno je dizajnirano za koncentraciju procesa taljenja.Jedan od materijala obično ima šiljasti ili zaobljeni usmjerivač energije koji je u kontaktu s drugim plastičnim dijelom.Ultrazvučna energija topi točkasti kontakt između dijelova, stvarajući spoj.Ovaj postupak je dobra automatizirana alternativa ljepilu, vijcima ili dizajnu koji se može uklopiti.Obično se koristi s malim dijelovima (npr. mobiteli, potrošačka elektronika, medicinski alati za jednokratnu upotrebu, igračke itd.), ali se može koristiti na dijelovima velikim poput male automobilske ploče s instrumentima.Ultrazvuk se također može koristiti za zavarivanje metala, ali je obično ograničen na male varove tankih, kovnih metala, npr. aluminija, bakra, nikla.Ultrazvuk se ne bi koristio za zavarivanje šasije automobila ili za zavarivanje dijelova bicikla, zbog potrebne razine snage.
Ultrazvučno zavarivanje termoplasta uzrokuje lokalno taljenje plastike zbog apsorpcije energije vibracija duž spoja koji se zavaruje.U metalima, zavarivanje se događa zbog disperzije površinskih oksida pod visokim pritiskom i lokalnog gibanja materijala.Iako postoji grijanje, ono nije dovoljno za topljenje osnovnih materijala.
Ultrazvučno zavarivanje može se koristiti i za tvrdu i za meku plastiku, poput polukristalne plastike i metala.Razumijevanje ultrazvučnog zavarivanja povećalo se istraživanjem i testiranjem.Izum sofisticiranije i jeftinije opreme i povećana potražnja za plastičnim i elektroničkim komponentama doveli su do rastućeg znanja o temeljnom procesu.Međutim, mnogi aspekti ultrazvučnog zavarivanja još uvijek zahtijevaju više studija, kao što je povezivanje kvalitete zavara s parametrima procesa.Ultrazvučno zavarivanje i dalje je područje koje se brzo razvija.
Vrijeme objave: 2. prosinca 2021