Kaj je ultrazvočno varjenje?

Ultrazvočno varjenje je industrijska tehnika, pri kateri sta dva kosa plastike ali kovine brezhibno povezana skupaj z visokofrekvenčnimi zvočnimi vibracijami. Ena komponenta, ki jo je treba variti, je nameščena na fiksno nakovalo, druga komponenta pa je nameščena na vrhu. Podaljšek (“hupa”), povezan s pretvornikom, se spusti navzdol na zgornjo komponento in zelo hitre (~20,000 KHz) zvočne vibracije z nizko amplitudo se uporabijo na majhnem območju varjenja. Akustična energija se s trenjem pretvori v toplotno, deli pa so zvarjeni v manj kot eni sekundi.

Ultrazvočno varjenje je edinstveno po tem, da niso potrebni vezni vijaki, žeblji, spajkalni materiali ali lepila, da bi oba dela povezali skupaj. To močno prihrani pri proizvodnih stroških in ustvari vizualno privlačne (tj. neopazne) šive na področjih izdelkov, kjer je videz pomemben. Ker je ultrazvočno varjenje v veliki meri avtomatiziran proces, je vse, kar mora tehnik narediti, potegniti ročico in varjenje je končano. Slaba stran ultrazvočnega varjenja je, da se nanaša samo na majhne komponente – ure, kasete, plastične izdelke, igrače, medicinsko orodje in embalažo. Podvozja avtomobila, na primer, ni mogoče sestaviti z ultrazvočnim varjenjem, ker bi bile energije, vključene v varjenje večjih komponent, previsoke.

Tehnologija ultrazvočnega varjenja se je pojavila v zgodnjih 90. letih in se od takrat hitro razvija. Z izboljševanjem tehnologije se povečuje obseg materialov, ki jih je mogoče združiti s to tehniko. Sprva je bilo mogoče variti le nefleksibilne plastike, ker so njihove materialne lastnosti omogočale učinkovit prenos akustične energije od dela do dela. Dandanes je mogoče variti manj togo plastiko, kot je polkristalna plastika, ker se lahko na varilno cono uporabi velika količina zvočne energije. Ko tehnologija dozoreva in postaja vse bolj vsestranska, bo verjetno zastarela velike razrede zgodovinskih tehnik za spajanje materialov.