В музыкальной комедии 1982 года "Виктория Виктория" Джули Эндрюс поет высокую ноту в конце акта парижского кабаре своего персонажа. Она держит записку и бокалы с шампанским по комнате разбиваются. Это блестяще продемонстрировало, как высокие или высокочастотные звуки могут разбивать материалы на части. Но знаете ли вы, что высокочастотные звуки могут быть использованы для соединения материалов вместе? Технология, называемая ультразвуковой сваркой , используется для сборки изделий из многих отраслей промышленности - от медицинских приборов до спортивной обуви и автомобилей.
Как правило, вы можете склеивать материалы с помощью крепежных элементов, таких как гвозди, винты или нити. Это подходит для металлов, дерева, тканей и пластмасс. Для многих пластиков используются клеи; Клеи образуют химические связи между самим клеем и поверхностями склеенных пластиковых материалов. Металлы можно удерживать вместе, нагревая другие металлы в качестве связующего, например, свинцовый припой в электрических соединениях. Альтернативно, металлы могут быть непосредственно расплавлены вместе (сварка); как только расплавленные металлические поверхности остывают, металлы соединяются вместе. Для сварки обычно требуется открытое пламя или горелка для достижения высоких температур, необходимых для плавления металлических поверхностей вместе. Таким образом, это может быть дорогостоящим процессом для некоторых производственных работ
Новый, более рентабельный метод сварки был введен в 1940 году. Техника ультразвуковой сварки использовала высокочастотные звуковые волны и давление для соединения металлов и требовала меньше энергии, чем обычная сварка. Ультразвуковая сварка металлов развивалась в течение 1950–1990-х годов, поскольку электроника, используемая в оборудовании, стала более сложной и компьютеры могли контролировать процесс. С тех пор эта техника применяется к пластику, где она действительно стала популярной.
В этой статье мы рассмотрим оборудование и физический процесс ультразвуковой сварки, как New Balance использовал его для изготовления спортивной обуви, а также преимущества и недостатки этой техники. Во-первых, давайте подробнее рассмотрим, как звуковые волны связывают материалы, как металлические, так и пластиковые.