Ultraäänihitsausperiaate / -teoria
Ultraäänihitsaus, joka tunnetaan myös nimellä ultraääniliitoksena, on prosessi, jossa suurtaajuisia (ultraääni) ääniaaltoja käytetään kahteen tai useampaan työkappaleeseen, joita pidetään yhdessä paineen alaisena sulamaan ne yhdeksi kappaleeksi. Yleensä muoviosien - erityisesti erityyppisistä muovista valmistettujen - liittämiseen käytetään ultraäänihitsausta sitomalla yksittäiset työkappaleet pysyvästi ilman liimoja tai mekaanisia kiinnittimiä.
Ultraäänihitsaus on teollinen tekniikka, jossa korkean taajuuden ultraääniakustiset värähtelyt kohdistuvat paikallisesti työkappaleisiin, joita pidetään yhdessä paineen alaisena kiinteän tilan hitsin muodostamiseksi. Sitä käytetään yleisesti muoveihin ja metalleihin ja erityisesti erilaisten materiaalien liittämiseen. Ultraäänihitsauksessa ei ole sidepultteja, nauloja, juotosmateriaaleja tai liimoja, jotka ovat tarpeen materiaalien sitomiseksi toisiinsa. Metalliin levitettynä tämän menetelmän merkittävä ominaisuus on, että lämpötila pysyy selvästi mukana olevien materiaalien sulamispisteen alapuolella, mikä estää kaikki ei-toivotut ominaisuudet, joita voi aiheutua materiaalien altistumisesta korkealle lämpötilalle.
Kuinka ultraäänihitsaus toimii?
Jokainen ultraäänihitsausoperaatio vaihtelee liitettävien muovimateriaalien, työkappaleiden muodon ja muiden tekijöiden mukaan. Kokonaisprosessi on kuitenkin yleensä sama. Sonisesti hitsattavat osat on sovitettu yhteen ja sijoitettu niitä paikallaan pitävän metallisen "pesän" ja metallisen sonotrodin tai sarven väliin.
Sarvi on kytketty kaikuanturiin, joka luo erittäin suurta tärinää; sarvi siirtää tämän värähtelyliikkeen työkappaleisiin, joita sitä painetaan. Tärinät aiheuttavat muovin sulamisen hieman, ja pesän käyttämä paine sulattaa ne yhteen muodostaen liitoksen. Tyypillisesti rajapinta-ala, jossa kaksi osaa yhdistyvät, on erityisesti suunniteltu helpottamaan sulamis- ja sidosprosesseja. Kun osat on liitetty oikein, tärinä lakkaa ja muovi jäähtyy erittäin nopeasti luoden uskomattoman vahvan sidoksen.
