SU539712A1

SU539712A1 - Ultrasonic welding tool

Info

Publication number: SU539712A1
Application number: SU2191937A
Authority: SU
Inventors: Станислав Альбертович Довнар; Александр Михайлович Григорьев
Original assignee: Физико-технический институт АН Белорусской ССР
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1976-12-25

Description

струменте, что обеспечивает размещение вставки около волновода в узле колебаний. Вставка выполн етс из материала с более высокой по отношению к материалу стержн добротностью, а следовательно, и более высокой амплитудой колебаний.the structure that ensures the placement of the insert near the waveguide in the oscillation node. The insert is made of a material with a higher Q with respect to the material of the rod, and hence a higher amplitude of oscillation.

Инструмент 1 со вставкой устанавливают в волновод и настраивают на резонансный режим работы, т. е. закрепл ют его в узле или пучности колебаний в зависимости от способа креплени . В. инструменте возбуждают ультразвуковые колебани резонансной частоты, под действием которых в нем распростран етс волна с разной величиной амплитуды смещений на торцах вставки 2 и стержн 1 инструмента, что позвол ет значительно увеличить амплитуду колебаний на рабочем торце.The tool 1 with the insert is installed in the waveguide and tuned to the resonant mode of operation, i.e., it is fixed in the node or the antinodes of oscillations depending on the method of attachment. In the instrument, ultrasonic oscillations of the resonant frequency are excited, under the action of which a wave propagates in it with a different magnitude of displacement at the ends of the insert 2 and the tool 1, which allows a significant increase in the oscillation amplitude at the working end.

Ультразвукова волна А, распростран юща с в инструменте, вызывает наибольщее смещение материала в пучност х колебаний. Резонансную вставку закрепл ют асимметрично оси инструмента между узлом колебаний и пучностью. При этом материал вставки по отнощению к материалу стержн имеет больщую амплитуду колебаний. Это достигаетс выбором материала вставки и стержн .The ultrasonic wave A propagating in the instrument causes the greatest displacement of the material in the oscillations. The resonant insert is fixed asymmetrically to the tool axis between the oscillation unit and the antinode. In this case, the material of the insert with respect to the material of the rod has a large amplitude of oscillation. This is achieved by the choice of insert material and rod.

Можно также вставку вз ть из материала стержн , но ее термически обработать на более высокую твердость. Таким образом, значительно увеличиваетс добротность материала вставки, уменьшаютс потери на внутреннее трение, что приводит к увеличению амплитуды колебаний. Разница в амплитудах колебаний дает величину, котора определ ет изгиб оси инструмента.It is also possible to take the insert from the material of the rod, but heat treat it to a higher hardness. Thus, the quality of the insert material is significantly increased, and the friction losses are reduced, which leads to an increase in the oscillation amplitude. The difference in oscillation amplitudes gives a value that determines the bending of the tool axis.

Дл изготовлени инструмента изгибных колебаний диаметром 5 мм, длиной 54 мм дл ультразвуковой сварки с частотой 60 кгд и с использо)ванием генератора мощностью 100 ВТ выбирают материал стержн - стальFor the manufacture of a tool of bending vibrations with a diameter of 5 mm, a length of 54 mm, for ultrasonic welding with a frequency of 60 kPa and using a 100 W generator, choose a rod-steel material

40Х, вставки - титан. Сегментного сечений вставку высотой мм и толщиной мм соедин ют припоем ПСр-40 со стержнем между узлом и пучностью колебаний на рассто нии м.м (длина изгибной волны в инструменте) от рабочего торца инструмента .40X, inserts - titanium. A segmented section insert with a height of mm and a thickness of mm is connected by solder PS-40 with a rod between the node and an antinode of oscillations at a distance of meters (tool bending wavelength in the tool) from the tool working end.

Амплитуда А колебаний составит (при соответственной величине амплитуды колебаНИИ стержн АСТ З мкм и амплитуде вставки Авст б мкм)The amplitude A of the oscillations will be (with a corresponding magnitude of the amplitude of the oscillation of the AST rod, 3 microns and the amplitude of the Aust-b micron insert)

д д ) (Лвсг- ст) 3 | (6-3)18 Dоd d) (Лвсгст ст) 3 | (6-3) 18 Dо

3+11 14 (мкм).3 + 11 14 (µm).

Таким образом, конструкци инструмента позвол ет обеспечить при- неизменной величине потребл емой мощности увеличение амплитуды колебаний в зависимости от материала вставки в 5 и более раз, а следовательно , повысить стабильность процесса сварки.Thus, the design of the tool makes it possible to ensure, at a constant value of power consumption, an increase in the amplitude of oscillations depending on the material of the insert by 5 or more times and, consequently, to increase the stability of the welding process.

Claims

1. Volosatov, V.A., “Ultrasonic Processing, Lenizdat, 1973, p. 96, fig. 486.

2. Kholopov Yu. V. “Ultrasonic welding, L., 1972, p. 44.

about

C-

Aiist. But.

A - A

i