Principi i karakteristike ultrazvučnog zavarivanja metala

Ultrazvučno zavarivanje metala otkriveno je slučajno 1830-ih. U to vrijeme, prilikom provođenja elektrode za trenutno zavarivanje uz ultrazvučno ispitivanje vibracija, utvrđeno je da se može zavarivati ​​čak i kad ne prolazi struja, pa je razvijena tehnologija ultrazvučnog zavarivanja metala. Iako je ultrazvučno zavarivanje pronađeno ranije, mehanizam djelovanja zasad nije vrlo jasan. Slično je zavarivanju trenjem, ali postoje razlike. Vrijeme ultrazvučnog zavarivanja vrlo je 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 zavara. Istodobno je povećana temperatura zone zavarivanja, a na području zavarivanja dolazi do plastične deformacije. Pod utjecajem kontaktnog tlaka nastaje točkano zavarivanje kada se atomskoj gravitacijskoj sili može približiti jedna od druge. Trenutno se općenito prihvaćen princip ultrazvučnog zavarivanja metala objašnjava na sljedeći način: kod zavarivanja metalnih materijala ultrazvučni generator stvara struju ultrazvučne frekvencije, a zatim pretvarač koristi inverzni piezoelektrični efekt da bi ga pretvorio u elastične mehaničke vibracije energija i prolazi Akustički sustav ulazi u zavarivanje. Pod kombiniranim učinkom statičkog tlaka i elastične energije vibracija, kontaktne površine dvaju zavarenih alata uzrokuju trenje, porast temperature i deformacije kako bi uništile oksidni film ili druge površinske nastavke, a atome metala između čistih sučelja beskrajno približile, što rezultira u kombinaciji i difuziji, praktično pouzdana veza.