Ультразвуковая сварка — это промышленный метод, при котором два куска пластика или металла бесшовно соединяются друг с другом с помощью высокочастотных акустических колебаний. Один свариваемый компонент помещается на неподвижную наковальню, а второй компонент помещается сверху. Удлинитель («рупор»), подключенный к преобразователю, опускается вниз на верхний компонент, и очень быстро (~ 20 000 кГц), низко-амплитуда акустическая вибрация прикладывается к небольшой зоне сварки. Акустическая энергия преобразуется в тепловую за счет трения, а детали свариваются менее чем за секунду.
Ультразвуковая сварка уникальна тем, что для соединения двух частей не требуются соединительные болты, гвозди, материалы для пайки или клей. вместе. Это значительно снижает производственные затраты и создает визуально привлекательные (т. е. незаметные) швы в областях продукции, где важен внешний вид. Поскольку ультразвуковая сварка — это в значительной степени автоматизированный процесс, все, что нужно сделать техническому специалисту, — это потянуть за рычаг, и сварка будет завершена. Недостатком ультразвуковой сварки является то, что она применима только к небольшим компонентам — часам, кассетам, пластиковым изделиям, игрушкам, медицинским инструментам и упаковке. Шасси автомобиля, например, не может быть собрано с помощью ультразвуковой сварки, потому что энергия, необходимая для сварки более крупных компонентов, будет непомерно высокой.
Технология ультразвуковой сварки появилась в начале 90-х годов и с тех пор активно развивается. По мере совершенствования технологии расширяется спектр материалов, которые можно соединять друг с другом с помощью этого метода. Сначала можно было сваривать только негибкие пластмассы, потому что свойства их материала позволяли эффективно передавать акустическую энергию от часть к части. В настоящее время можно сваривать менее жесткие пластмассы, такие как полукристаллические пластмассы, поскольку к зоне сварки можно приложить большое количество акустической энергии. По мере того, как технология совершенствуется и становится более универсальной, она, вероятно, приведет к устареванию больших классов исторических методов соединения материалов.
Майкл является давним участником AboutMechanics, который специализируется на темах, связанных с палеонтологией, физикой, биологией, астрономией, химией и футуризмом. Помимо того, что он заядлый блоггер, Майкл особенно увлечен исследованиями стволовых клеток, регенеративной медициной и методами продления жизни. Он также работал в Фонде Мафусаила, Институте искусственного интеллекта сингулярности и Фонде спасательных шлюпок.
