Soldagem ultrassônica

A soldagem ultrassônica solda metais usando vibrações ultrassônicas como fonte de energia. Este tipo de soldagem pode ser usado tanto para metais quanto para materiais não metálicos. É usado em soldagem por costura, ponto e contorno. Neste caso, são usadas vibrações mecânicas longitudinais e de flexão. A soldagem ultrassônica solda metais usando vibrações ultrassônicas com uma frequência de 20-60 kHz. Essas vibrações são geradas pela aplicação de corrente de um gerador ultrassônico ao enrolamento de um transdutor magnetostritivo, que é montado a partir de placas finas de 0,1-0,2 mm. O material dessas placas permite mudanças nas dimensões geométricas quando exposto a um campo magnético alternado. Direcionar o campo magnético ao longo da pilha de placas facilita o encurtamento ou alongamento do magnetostritor, convertendo vibrações elétricas de alta frequência em vibrações mecânicas.

Método de soldagem ultrassônica

O método de soldagem ultrassônica inclui o seguinte:

• as peças a serem soldadas são fixadas juntas sob pressão;
• são submetidos a oscilações de alta frequência, ocorre vibração, o que causa tensão no ponto de conexão;
• como resultado dessa conexão, o calor é gerado na superfície devido ao atrito, a força do vetor de vibração para a superfície é direcionada em um ângulo reto;
• Energia elétrica de alta frequência é convertida em movimento mecânico vertical.

Vibrações de alta frequência ocorrem durante o atrito seco de partículas nas superfícies soldadas, destruindo as películas de óxido da superfície. Em seguida, inicia-se o atrito puro, que é mais intenso, e formam-se pontos de atrito. Grãos começam a se formar entre as duas superfícies metálicas, criando uma fronteira comum.

O método de soldagem ultrassônica é realizado:

• por alívio;
• sobreposição;
• unindo um elemento plano com um redondo;
• esmagando as bordas;
• peças e filmes multicamadas.

A amplitude de oscilação e o sistema de oscilação mecânica são parâmetros tecnológicos cruciais de um sistema de soldagem, pois transmitem energia ultrassônica à peça de trabalho. Para uma operação eficaz, é necessária uma amplitude de 30 a 70 µm.

Soldagem ultrassônica de metais

A soldagem ultrassônica de metais é um tipo de soldagem verdadeira. Cristais metálicos são unidos a distâncias atômicas, criando uma forte atração e uma junta soldada resistente sem aquecer o metal até o ponto de fusão. Este processo de soldagem não requer solda, fios de conexão e nenhuma limpeza de superfície subsequente. É um método ecologicamente correto de união de metais.

Vantagens da soldagem ultrassônica de metais:

• não há necessidade de limpar a superfície a ser soldada, apenas de graxa;
• aquecimento limitado e localizado;
• acessível em locais difíceis;
• sem emissões nocivas;
• frações de segundo do aquecimento à soldagem;
• São soldadas chapas muito finas de até 0,001 mm.

Desvantagens deste tipo de soldagem:

• a faixa de espessura é muito limitada;
• alto custo dos geradores de ultrassom;
• compressão externa adicional.