Шта је технологија ултразвучне консолидације?

    Технологија производње ултразвучне консолидације је напредна метода производње материјала и структуре. Ова технологија се углавном заснива на принципу обраде пластике метала ултразвучним вибрацијама. Метална фолија се користи као сировина, а високофреквентна вибрација ултразвука се користи да би контактни интерфејс између слојева прошао кроз трење под комбинованим дејством статичког притиска и енергије еластичне вибрације. Ефекти трења и пораста температуре промовишу бесконачну апроксимацију, везивање и дифузију атома метала између интерфејса и остварују чврсто металуршко повезивање између слојева. Генерално се верује да су трење, пластични проток и температура неопходни фактори за ултразвучну консолидацију, у којој трење игра доминантну улогу. То није само зато што је трење главни извор топлоте у консолидацији, већ и зато што фолија производи пораст температуре и проток пластике. У исто време, трење такође може уклонити оксидни филм, што ствара услове за атомску дифузију између интерфејса фолије. 

                    

    Ултразвучни вибрациони систем се углавном састоји од ултразвучног напајања, претварача, сирене и главе алата. Прво, ултразвучни електрични сигнал са фреквенцијом не мањом од 20Кхз емитује ултразвучно напајање. Електрични сигнал се конвертује у уздужну механичку вибрацијску енергију фреквенцијске фазе помоћу пиезоелектричне керамике у претварачу, а амплитуда механичке вибрације се трансформише сиреном. Увећана до одређене мере, глава алата излази на главу алата, која остварује консолидацију метала контактом са деловима који се обрађују. Ултразвучни вибрациони систем који се састоји од претварача, сирене и главе алата је ослоњен на лежајеве, а статички притисак који се примењује током консолидације обезбеђује носећа конструкција. Ултразвучна консолидација припада континуираном процесу заваривања. Због тога је неопходно да се глава алата непрекидно окреће подешавањем брзине мотора. Кроз координисано усклађивање равнинског кретања и брзине ротације, може се остварити ефикасна контрола брзине заваривања у процесу ултразвучне консолидације, а може се избећи појава клизања главе алата по површини фолије.

    Технологија ултразвучне консолидације развијена је на основу технологије ултразвучног заваривања. То је напредна метода производње материјала и конструкције. Ова технологија се углавном заснива на принципу обраде пластике метала ултразвучним вибрацијама. Користи металну фолију као сировину и користи високофреквентне вибрације ултрасобика да би направио контактни интерфејс између слојева под статичким притиском и еластичности. Под комбинованим дејством енергије сексуалне вибрације, трењем и порастом температуре се подстиче бесконачна апроксимација, везивање и дифузија атома метала између интерфејса, а остварује се чврста металуршка веза између слојева. Ова технологија пробија традиционални ултразвук. Подручје заваривања је ограничено тачком и линијом, чиме се остварује консолидација између металне површине и површине.

    Истовремено, технологија је високо дизајнирана. С једне стране, комбинује компјутерску нумеричку контролу технологије глодања за реализацију производње и обраде тродимензионалних металних делова. С друге стране, кроз упаривање различитих материјала, може произвести структуру високих перформанси која се не може постићи једним материјалом. Након више од 10 година развоја, теоријски систем технологије производње ултразвучне консолидације постепено је унапређен, а технологија је релативно зрела. Као нова метода за припрему композитних материјала високих перформанси, користи се за израду слојевитих металних композитних структура, функционално градијентних структура материјала, влакнима ојачаних металних матричних композитних структура и паметних металних композитних структура. У овим областима постоји велики потенцијал.