Nguyên lý / Lý thuyết hàn siêu âm
Hàn siêu âm, còn được gọi là liên kết siêu âm, là một quá trình trong đó sóng âm tần số cao (siêu âm) được áp dụng cho hai hoặc nhiều phôi đang được giữ với nhau dưới áp lực để hợp nhất chúng thành một mảnh duy nhất. Thường được sử dụng để nối các bộ phận bằng nhựa - đặc biệt là những bộ phận được làm bằng các loại nhựa khác nhau - hàn siêu âm liên kết vĩnh viễn các phôi riêng lẻ mà không cần chất kết dính hoặc ốc vít cơ học.
Hàn siêu âm là một kỹ thuật công nghiệp, trong đó các dao động âm thanh siêu âm tần số cao được áp dụng cục bộ vào các phôi được giữ với nhau dưới áp lực để tạo ra mối hàn ở trạng thái rắn. Nó thường được sử dụng cho nhựa và kim loại, và đặc biệt là để nối các vật liệu khác nhau. Trong hàn siêu âm, không có bu lông liên kết, đinh, vật liệu hàn hoặc chất kết dính cần thiết để kết dính các vật liệu với nhau. Khi áp dụng cho kim loại, một đặc điểm đáng chú ý của phương pháp này là nhiệt độ luôn thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của các vật liệu liên quan, do đó ngăn ngừa bất kỳ tính chất không mong muốn nào có thể phát sinh từ việc tiếp xúc với nhiệt độ cao của vật liệu.
Hàn siêu âm hoạt động như thế nào?
Mỗi hoạt động hàn siêu âm sẽ khác nhau dựa trên vật liệu nhựa được nối, hình dạng của phôi và các yếu tố khác. Tuy nhiên, quá trình tổng thể nói chung là giống nhau. Các bộ phận được hàn kỹ lưỡng được lắp với nhau và kẹp giữa một "tổ" kim loại, giữ chúng ở vị trí và một sonotrode kim loại, hoặc sừng.
Còi được kết nối với một bộ chuyển đổi, tạo ra những rung động tốc độ cực cao; sừng truyền chuyển động rung này đến các phôi mà nó được ép vào. Các rung động làm cho nhựa nóng chảy nhẹ và áp lực do tổ tác động lên sẽ làm chúng kết dính lại với nhau, tạo ra một mối nối. Thông thường, khu vực giao diện nơi hai phần kết hợp với nhau được thiết kế đặc biệt để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu chảy và liên kết. Sau khi các bộ phận được ghép nối đúng cách, các rung động dừng lại và nhựa nguội đi rất nhanh, tạo ra một liên kết cực kỳ bền chặt.
