Ultragarsinio metalo suvirinimo aparato suvirinimo galvutė yra akustinis įtaisas, tiesiogiai perduodantis mechaninės vibracijos energiją klijuojamiems gaminiams. Vibracija per ruošinį perduodama į rišamąjį paviršių, o dėl trinties susidaro šiluma, kuri lydo plastiką. Vibracija nutrūksta, kai išlydyta medžiaga pasiekia sąsają. Trumpai palaikius slėgį, išlydyta medžiaga gali sukietėti prie jungiamojo paviršiaus ir suformuoti stiprius molekulinius ryšius. Visas ciklas paprastai baigiamas greičiau nei per sekundę, tačiau suvirinimo stipris yra artimas vieno ištisinio medžiagos gabalo stiprumui.
Amplitudės parametras
Amplitudė yra kritinis suvirinamų medžiagų parametras, analogiškas chromo lygintuvo temperatūrai. Dėl nepakankamos temperatūros suvirinimas bus nebaigtas, o dėl per didelės temperatūros žaliavos sudegs arba sugadins konstrukciją ir sumažės stiprumas. Kadangi kiekviena įmonė pasirenka skirtingus keitiklius, keitiklių išėjimo amplitudė skiriasi. Pritaikius amplitudės transformatorių ir suvirinimo galvutę skirtingiems santykiams, suvirinimo galvutės darbo amplitudė gali būti pakoreguota, kad atitiktų reikalavimus. Paprastai keitiklio išėjimo amplitudė yra 10-20 μm, o darbo amplitudė paprastai yra apie 30 μm. Amplitudės transformatoriaus ir suvirinimo galvutės amplitudės transformatoriaus santykis yra susijęs su tokiais veiksniais kaip jų forma ir priekinės -galinės dalies santykis{11}}. Pavyzdžiui, eksponentinės amplitudės transformatoriai, funkcinės amplitudės transformatoriai ir pakopinės amplitudės transformatoriai turi didelę įtaką santykiui. Priekinio-ir užpakalinio ploto santykis yra tiesiogiai proporcingas bendram santykiui. Kadangi Jūsų įmonėje naudojami skirtingų markių suvirinimo aparatai, paprasčiausias būdas yra juos pagaminti pagal proporcingus jau naudojamų suvirinimo galvučių matmenis, kurie užtikrins amplitudės parametrų stabilumą.
Dažnio parametrai
Kiekvienas ultragarsinis suvirinimo aparatas iš bet kurios įmonės turi centrinį dažnį, pvz., 20 kHz arba 40 kHz. Suvirinimo aparato veikimo dažnį daugiausia lemia keitiklio, stiprintuvo ir garso signalo mechaniniai rezonansiniai dažniai. Generatoriaus dažnis reguliuojamas pagal mechaninius rezonansinius dažnius, kad būtų pasiektas nuoseklumas, užtikrinant, kad suvirinimo galvutė veiktų rezonansinėje būsenoje. Kiekvienas komponentas sukurtas kaip pusės{5}bangos ilgio rezonatorius. Tiek generatoriaus, tiek mechaninio rezonanso dažniai turi rezonansinį veikimo diapazoną, paprastai nustatytą ±0,5 kHz. Šiame diapazone suvirinimo aparatas paprastai gali veikti normaliai. Gamindami kiekvieną suvirinimo galvutę reguliuojame rezonansinį dažnį, kad paklaida tarp rezonansinio dažnio ir projektinio dažnio būtų mažesnė nei 0,1 kHz. Pavyzdžiui, 20 kHz suvirinimo galvutės mūsų suvirinimo galvutės dažnis yra valdomas nuo 19,90 iki 20,10 kHz su 0,5 ‰ paklaida.
