ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ СВАРОЧНЫХ МАШИН
При всем
разнообразии конструкторских решений все ультразвуковые сварочные
машины состоят из четырех основных элементов: сварочная головка,
опора, механизм давления (механизм перемещения подвижных элементов) и
станина (корпус).
Сварочная
головка включает в себя преобразователь энергии (магнитострикционный или
пьезоэлектрический), волновод-инструмент, через рабочий торец
которого ультразвук вводится в свариваемое изделие, и трансформатор
упругих колебаний, являющийся согласующим акустическим элементом между
волноводом и преобразователем.
Как
правило, в конструкцию сварочной головки входит устройство для
охлаждения нагревающегося в процессе работы преобразователя. Таким
устройством может быть бачок с проточной водой, в которой помещают
магнитостриктор с частью трансформатора упругих колебаний. Иногда
проточной водой охлаждается и волновод-инструмент. При использовании
преобразователей с малыми потерями (ффрритовых, пьезоэлектрических) может
применяться принудительное или даже естественное воздушное
охлаждение.
Основное
назначение рассмотренных элементов сварочной го ловки (преобразователя,
трансформатора колебаний н волновода) состоит в создании механических
ультразвуковых колебаний и введении их в изделие. Кроме того,
сварочная головка может использоваться в качестве элемента механизма
давления.
Основное
назначение опоры — фиксация изделия при сварке. Как будет показано ниже, в
некоторых случаях опора может рассматриваться как активный элемент
волиоводно-акустического тракта. В этом случае опора способствует
обеспечению оптимального энергетического режима сварки. При
использовании пассивной опоры ее конструкция и материал выбираются из
соображений оптимального теплового режима сварки. Опора может
использоваться для подогрева или охлаждения. Поскольку опора
(пассивная или активная) участвует в распределении энергии среди элементов
колебательной системы, ее можно использовать для получения информации
о ходе процесса сварки. В этом случае опора выполняется в виде
датчика. В некоторых случаях опора выполняет еще и дополнительную функцию,
являясь элементом механизма давлен! я.
