Αρχές και χαρακτηριστικά της υπερηχητικής συγκόλλησης μετάλλων

Η υπερηχητική μεταλλική συγκόλληση ανακαλύφθηκε τυχαία τη δεκαετία του 1830. Εκείνη την εποχή, κατά τη διεξαγωγή ενός τρέχοντος ηλεκτροδίου συγκόλλησης σημείου συν υπερηχητική δόνηση, διαπιστώθηκε ότι μπορεί να συγκολληθεί ακόμη και όταν δεν περάσει ρεύμα, έτσι αναπτύχθηκε η τεχνολογία συγκόλλησης μετάλλων υπερήχων. Αν και βρέθηκε νωρίτερα η συγκόλληση με υπερήχους, ο μηχανισμός δράσης δεν είναι μέχρι στιγμής πολύ σαφής. Είναι παρόμοιο με τη συγκόλληση τριβής, αλλά υπάρχουν διαφορές. Ο χρόνος συγκόλλησης με υπερήχους είναι πολύ μικρός. Η θερμοκρασία της τοπικής ζώνης συγκόλλησης είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του μετάλλου. Είναι επίσης διαφορετική από την πίεση συγκόλλησης επειδή η στατική πίεση είναι πολύ μικρότερη από εκείνη της πίεσης συγκόλλησης. Γενικά πιστεύεται ότι στο αρχικό στάδιο της διαδικασίας συγκόλλησης με υπερήχους, η εφαπτομενική δόνηση απομακρύνει τα οξείδια στην μεταλλική επιφάνεια και προκαλεί επαναλαμβανόμενη μικροσυγκόλληση, παραμόρφωση και καταστροφή του προεξέχοντος τμήματος της τραχιάς επιφάνειας για αύξηση της περιοχής επαφής και αύξηση της περιοχής της ζώνης συγκόλλησης. Μεγάλη, ταυτόχρονα, η θερμοκρασία της ζώνης συγκόλλησης αυξάνεται και η πλαστική παραμόρφωση εμφανίζεται στην περιοχή της συγκόλλησης. Κάτω από την επίδραση της πίεσης επαφής, η συγκόλληση σημείου σχηματίζεται όταν η ατομική βαρυτική δύναμη μπορεί να προσεγγιστεί μεταξύ τους. Προς το παρόν, μια γενικά αποδεκτή αρχή συγκόλλησης μετάλλων υπερήχων εξηγείται ως εξής: κατά τη συγκόλληση μεταλλικών υλικών, δημιουργείται ένα ρεύμα δόνησης υπερήχων από μια γεννήτρια υπερήχων και στη συνέχεια ο μετατροπέας χρησιμοποιεί το αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα για να το μετατρέψει σε ελαστική μηχανική δόνηση ενέργεια, και περνά Το ακουστικό σύστημα εισέρχεται στη συγκόλληση. Υπό την συνδυασμένη επίδραση της στατικής πίεσης και της ενέργειας ελαστικής δόνησης, οι επιφάνειες επαφής των δύο συγκολλημένων εργαλείων προκαλούν τριβή, αύξηση θερμοκρασίας και παραμόρφωση για να καταστρέψουν το φιλμ οξειδίου ή άλλα επιφανειακά εξαρτήματα και να κάνουν τα μεταλλικά άτομα μεταξύ των καθαρών διασυνδέσεων απείρως κοντά, με αποτέλεσμα σε συνδυασμό και διάχυση, πρακτικά αξιόπιστη σύνδεση.