U glazbenoj komediji "Victor Victoria" iz 1982. godine Julie Andrews pjeva visoku notu na kraju glumišta iz pariškog kabareta. Podržava razbijanje čaša s notama i šampanjca po sobi. To je sjajno pokazalo kako visoki ili visoki frekvencijski zvuci mogu razdvojiti materijale. Ali jeste li znali da se visokofrekventni zvukovi mogu koristiti za povezivanje materijala? Tehnologija nazvana ultrazvučno zavarivanje koristi se za sastavljanje proizvoda iz mnogih industrija - u rasponu od medicinskih uređaja, do sportskih cipela do automobila.
Obično možete lijepiti materijale pomoću pričvršćivača poput noktiju, vijaka ili navoja. To je prikladno za metale, drvo, tkanine i plastiku. Za mnoge plastike koriste se ljepila; ljepila formiraju kemijske veze između samog ljepila i površina vezanih plastičnih materijala. Metali se mogu držati zajedno zagrijavanjem drugih metala kao vezivnog sredstva, poput olovnog lemljenja u električnim spojevima. Alternativno, metali se mogu izravno stopiti zajedno (zavarivanjem); Jednom kada se rastopljene metalne površine ohlade, metali se povezuju. Zavarivanje obično zahtijeva otvoren plamen ili baklju kako bi se postigle visoke temperature potrebne za međusobno otapanje metalnih površina. Dakle, to može biti skup proces za neke proizvodne poslove.
Nova, isplativija metoda zavarivanja uvedena je 40-ih godina. Tehnika, ultrazvučno zavarivanje, koristila je visokofrekventne zvučne valove i tlak da bi spojila metale zajedno i zahtijevala je manje energije od uobičajenog zavarivanja. Ultrazvučno zavarivanje metala razvijalo se tijekom 1950-ih do 1990-ih, jer je elektronika koja se koristi u opremi postala sofisticiranija i računala su mogla kontrolirati proces. Od ovog vremena tehnika se primjenjuje na plastiku, gdje je doista postala popularna.
U ovom ćemo članku pogledati opremu i fizički postupak ultrazvučnog zavarivanja, kako je New Balance koristio za izradu atletskih cipela te prednosti i nedostatke ove tehnike. Prvo, pogledajmo bliže kako zvučni valovi vezuju materijale, metalne i plastične.
