Ce este tehnologia de consolidare cu ultrasunete?

    Tehnologia de fabricație prin consolidare cu ultrasunete este o metodă avansată de fabricare a materialelor și structurilor. Această tehnologie se bazează în principal pe principiul prelucrării plasticului cu vibrații ultrasonice ale metalului. Folia de metal este folosită ca materie primă, iar vibrația de înaltă frecvență a ultrasunetelor este utilizată pentru a face ca interfața de contact dintre straturi să treacă prin frecare sub acțiunea combinată a presiunii statice și a energiei de vibrație elastică. Efectele frecării și creșterii temperaturii promovează aproximarea infinită, legarea și difuzia atomilor de metal între interfețe și realizează legături metalurgice solide între straturi. În general, se crede că frecarea, curgerea plasticului și temperatura sunt factorii necesari pentru consolidarea cu ultrasunete, în care frecarea joacă un rol dominant. Acest lucru se datorează nu numai pentru că frecarea este principala sursă de căldură în consolidare, ci și pentru că folia produce creșterea temperaturii și curgerea plasticului. În același timp, frecarea poate elimina și pelicula de oxid, care creează condiții pentru difuzia atomică între interfețele foliei. 

                    

    Sistemul de vibrații cu ultrasunete constă în principal din sursă de alimentare cu ultrasunete, traductor, claxon și cap de sculă. În primul rând, semnalul electric ultrasonic cu o frecvență de cel puțin 20Khz este emis de sursa de alimentare cu ultrasunete. Semnalul electric este convertit în energia de vibrație mecanică longitudinală a fazei de frecvență de către ceramica piezoelectrică din traductor, iar amplitudinea vibrației mecanice este transformată de claxon. Mărit într-o anumită măsură, capul sculei este scos către capul sculei, care realizează consolidarea metalului prin contactul cu piesele de prelucrat. Sistemul de vibrații cu ultrasunete format din traductor, corn și cap de sculă este susținut de rulmenți, iar presiunea statică aplicată în timpul consolidării este asigurată de structura suport. Consolidarea cu ultrasunete aparține procesului de sudare continuă. Prin urmare, este necesar ca capul sculei să se rotească continuu prin ajustarea vitezei motorului. Prin potrivirea coordonată a mișcării planului și a vitezei de rotație, poate fi realizat controlul eficient al vitezei de sudare în procesul de consolidare cu ultrasunete, iar fenomenul de alunecare a capului sculei pe suprafața foliei poate fi evitat.

    Tehnologia de consolidare cu ultrasunete este dezvoltată pe baza tehnologiei de sudare cu ultrasunete. Este o metodă avansată de fabricare a materialelor și structurii. Această tehnologie se bazează în principal pe principiul prelucrării plasticului cu vibrații ultrasonice ale metalului. Se ia ca materie primă folia metalică și se folosește de vibrația de înaltă frecvență a ultrasobic pentru a face interfața de contact între straturi sub presiune statică și elasticitate. Sub acțiunea combinată a energiei vibrațiilor sexuale, aproximarea infinită, legarea și difuzia atomilor de metal între interfețe sunt promovate prin frecare și creșterea temperaturii și se realizează legătura metalurgică solidă între straturi. Această tehnologie trece peste ultrasunetele tradiționale. Zona de sudare este limitata de punct si linie, care realizeaza consolidarea intre suprafata metalica si suprafata.

    În același timp, tehnologia este foarte proiectată. Pe de o parte, combină tehnologia de frezare cu control numeric computerizat pentru a realiza fabricarea și prelucrarea pieselor metalice tridimensionale. Pe de altă parte, prin potrivirea diferitelor materiale, se poate produce o structură de înaltă performanță care nu poate fi realizată cu un singur material. După mai mult de 10 ani de dezvoltare, sistemul teoretic al tehnologiei de fabricație a consolidării cu ultrasunete a fost îmbunătățit treptat, iar tehnologia este relativ matură. Ca o nouă metodă de preparare a materialelor compozite de înaltă performanță, este utilizată pentru a fabrica structuri compozite metalice stratificate, structuri de materiale cu gradient funcțional, structuri compozite cu matrice metalică armată cu fibre și structuri compozite metalice inteligente. Există un potențial mare în aceste zone.