أخبار الشركة عن تاريخ اللحام بالموجات فوق الصوتية

اللحام بالموجات فوق الصوتية هو تقنية صناعية حيث يتم تطبيق الاهتزازات الصوتية بالموجات فوق الصوتية عالية التردد محليًا على قطع العمل التي يتم تجميعها معًا تحت الضغط لإنشاء لحام صلب ، ويستخدم بشكل شائع للبلاستيك والمعادن ، وخاصة للانضمام إلى المواد غير المتشابهة. ، لا توجد براغي ضامة أو مسامير أو مواد لحام أو مواد لاصقة ضرورية لربط المواد ببعضها ، وعند تطبيقها على المعادن ، فإن الخصائص البارزة لهذه الطريقة هي أن درجة الحرارة تظل أقل بكثير من نقطة انصهار المواد المعنية وبالتالي منع أي شيء غير مرغوب فيه الخصائص التي قد تنشأ من التعرض لدرجات حرارة عالية للمواد.

اكتمل التطبيق العملي للحام بالموجات فوق الصوتية للمواد البلاستيكية الصلبة في الستينيات.في هذه المرحلة ، يمكن لحام البلاستيك الصلب فقط.تم منح براءة اختراع طريقة الموجات فوق الصوتية لحام الأجزاء البلاستيكية الحرارية الصلبة لروبرت سولوف وسيمور لينسلي في عام 1965 ، وكان سولوف ، مؤسس شركة Sonics & Materials Inc. ، مديرًا للمختبر في شركة Branson Instruments حيث تم لحام الأغشية البلاستيكية الرقيقة في أكياس وأنابيب باستخدام مجسات الموجات فوق الصوتية.قام عن غير قصد بتحريك المسبار بالقرب من موزع شريط بلاستيكي ونصفي الموزع ملحومين معًا.لقد أدرك أن المسبار لا يحتاج إلى تحريكه يدويًا حول الجزء ولكن يمكن أن تنتقل الطاقة فوق الصوتية عبر البلاستيك الصلب وحولها ولحام مفصل كامل.واصل تطوير أول مكبس بالموجات فوق الصوتية.كان أول تطبيق لهذه التكنولوجيا الجديدة في صناعة الألعاب.

تم تجميع أول سيارة مصنوعة بالكامل من البلاستيك باستخدام اللحام بالموجات فوق الصوتية في عام 1969 ، وعلى الرغم من أن السيارات البلاستيكية لم تلتقط ، إلا أن اللحام بالموجات فوق الصوتية حدث.استخدمته صناعة السيارات بانتظام منذ الثمانينيات.يتم استخدامه الآن للعديد من التطبيقات.

للانضمام إلى مجمع الحقن مصبوب لدن بالحرارةيمكن تخصيص أجزاء ، معدات اللحام بالموجات فوق الصوتية بسهولة لتناسب المواصفات الدقيقة للأجزاء التي يتم لحامها.الأجزاء محصورة بين عش ثابت الشكل (سندان) و أ سونوترود (قرن) متصل بمحول طاقة ، و ~ 20 كيلو هرتزينبعث اهتزاز صوتي منخفض السعة.(ملاحظة: الترددات الشائعة المستخدمة في اللحام بالموجات فوق الصوتية للبلاستيك الحراري هي 15 كيلوهرتز و 20 كيلوهرتز و 30 كيلوهرتز و 35 كيلوهرتز و 40 كيلوهرتز و 70 كيلوهرتز).عند لحام البلاستيك ، تم تصميم واجهة الجزئين خصيصًا لتركيز عملية الصهر.تحتوي إحدى المواد عادةً على مدير طاقة مسنن أو مستدير يتصل بالجزء البلاستيكي الثاني.تعمل طاقة الموجات فوق الصوتية على إذابة نقطة التلامس بين الأجزاء ، مما يؤدي إلى إنشاء مفصل.هذه العملية هي بديل آلي جيد لـصمغو مسامير أو صالح المفاجئةتصميمات.يتم استخدامه عادةً مع أجزاء صغيرة (مثل الهواتف المحمولة والإلكترونيات الاستهلاكية والأدوات الطبية التي تستخدم لمرة واحدة ولعب الأطفال وما إلى ذلك) ولكن يمكن استخدامه على أجزاء كبيرة مثل مجموعة أدوات السيارات الصغيرة.يمكن أيضًا استخدام الموجات فوق الصوتية في لحام المعادن ، ولكنها تقتصر عادةً على اللحامات الصغيرة من المعادن الرقيقة القابلة للطرق ، مثل الألومنيوم والنحاس والنيكل.لن يتم استخدام الموجات فوق الصوتية في لحام هيكل السيارة أو في قطع اللحام من aدراجة معًا ، نظرًا لمستويات الطاقة المطلوبة.

يؤدي اللحام بالموجات فوق الصوتية للبلاستيك الحراري إلى ذوبان محلي للبلاستيك بسبب امتصاص الطاقة الاهتزازية على طول المفصل المراد لحامه.في المعادن ، يحدث اللحام بسبب تشتت أكاسيد السطح بالضغط العالي والحركة المحلية للمواد.على الرغم من وجود تدفئة ، إلا أنه لا يكفي إذابة المواد الأساسية.

يمكن استخدام اللحام بالموجات فوق الصوتية لكل من المواد البلاستيكية الصلبة والناعمة ، مثل شبه بلوريالبلاستيك والمعادن.زاد فهم اللحام بالموجات فوق الصوتية مع البحث والاختبار.أدى اختراع معدات أكثر تطورًا ورخيصة وزيادة الطلب على المكونات البلاستيكية والإلكترونية إلى معرفة متزايدة بالعملية الأساسية.ومع ذلك ، لا تزال العديد من جوانب اللحام بالموجات فوق الصوتية تتطلب مزيدًا من الدراسة ، مثل ربط جودة اللحام بمعلمات العملية.لا يزال اللحام بالموجات فوق الصوتية مجالًا سريع التطور.

علماء من معهد علوم وهندسة المواد (WKK) بجامعة كايزرسلاوترن ، بدعم من مؤسسة الأبحاث الألمانية (Deutsche Forschungsgemeinschaft) ، في إثبات أن استخدام عمليات اللحام بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يؤدي إلى روابط متينة للغاية بين المعادن الخفيفة و بوليمر مقوى بألياف الكربون أوراق (CFRP).

تتمثل فوائد اللحام بالموجات فوق الصوتية في أنه أسرع بكثير من المواد اللاصقة أو المذيبات التقليدية.وقت التجفيف سريع جدًا ، ولا تحتاج القطع إلى البقاء في تركيبات لفترات طويلة في انتظار جفاف المفصل أو معالجته.يمكن أن يكون اللحام آليًا بسهولة ، مما يجعل الوصلات نظيفة ودقيقة ؛موقع اللحام نظيف للغاية ونادرًا ما يتطلب أي أعمال إصلاح.يتيح التأثير الحراري المنخفض على المواد المعنية إمكانية لحام عدد أكبر من المواد معًا.