УСТРОЙСТВО для УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ Советский патент 1973 года по МПК B23K20/10 

1

Известно устройство для ультразвуковой сварки, содержащее преобразователь, трансформатор продольных колебаний, трансформатор изгибных колебаний, сварочные инструменты, установленные на трансформаторе изгибных колебаний в узлах смещения изгибной волны, опоры и механизм давления.

Предлагаемое устройство позволяет получать колебания определенного направления благодаря тому, что инструменты установлены между узлами продольных колебаний трансформатора изгибных колебаний в плоскостях, соответствующих заданному направлению колебаний.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для ультразвуковой сварки содержит преобразователь /, припаянный твердым припоем к трансформатору 2 продольных колебаний, узел для креплеиия 5 (например, двухзвенная узловая развязка), трансформатор 4 продольных колебаний, трансформатор 5 изгибных колебаний, выполненный в виде стержня прямоугольного или кругового сечения с прорезями, сварочные инструменты 6 и БИНТЫ 7 для крепления инструментов к трансформатору.

Для передачи усилия сжатия свариваемым элементам служат самоустанавливающиеся опоры 8. Трансформатор 4 продольных колебаний может быть выполнен цилиндрическим, ступенчатым, экспоненциальным, коническим, в форме клина и т. д., однако трансформатор в любом случае должен иметь две плоскости симметрии, чтобы возбудить трансформатор изгибных колебаний поперечной силой, направленной перпендикулярно к его плоскости, коитактирующей с торцом трансформатора 4 продольных колебаний.

Сварочные инструменты установлены на расстоянии, равном или кратном длине волны изгибных колебаний для трансформатора 5. В зависимости от соотнощения размеров сечения или диаметра трансформатора 5, а также материала (титан, сталь, никель и т- п.) длина волны изгибных колебаний различна и рассчитывается аналитически с последующим экспериментальным уточнением. Прорези, выполненные в трансформаторе 5, обеспечивают колебательный процесс, вызванный изгибными колебаниями, и усиливают амплитуду колебаний трансформатора. В инструментах 6 выполнено отверстие для захвата кристаллов вакуумным приспособлением.

Устройство для ультразвуковой сварки работает следующим образом.

Преобразователь ультразвуковых колебаний, возбуждаемый генератором, трансформирует колебания через трансформаторы 2 и 4 трансформатору 5 изгибных колебаний, при

этом инструменты 6 в зоне закрепления винтами 7 совершают колебания параллельно плоскости пайки-сварки. Сечение и длина инструментов 6 выбираются такими, что амплитуда колебаний торца инструмента может быть усилена. Кристаллы, увлекаемые колебательным процессом торца инструмента, совершают относительное смещение с частотой колебаний сварочного устройства, при этом процессами трения создаются условия для активации контактирующих поверхностей и зоны пайки-сварки соединяемых материалов. Возможно применение промежуточных таблеток припоя, а также сопутствующего подогрева зоны пайки-сварки.

Предмет изобретения

Устройство для ультразвуковой сварки, содержащее преобразователь, трансформатор продольных колебаний, трансформатор изгибных колебаний, сварочные инструменты, установленные на трансформаторе изгибных колебаний, опоры и механизм давления, отличающееся тем, что, с целью получения колебаний определенного направления, инструменты установлены между узлами продольных колебаний трансформатора изгибных колебаний в плоскостях, соответствующих заданному направлению колебаний.