I. ¿Qué es la ecografía?

Las ondas ultrasónicas son una técnica que utiliza la energía generada por vibraciones de alta frecuencia para actuar sobre la superficie de una pieza de trabajo, logrando así la unión de piezas metálicas.

II. Principio de funcionamiento de las ondas ultrasónicas

1. La energía eléctrica se convierte en vibración mecánica de alta frecuencia, que se transmite a la boquilla de soldadura mediante un cabezal de soldadura acústicamente sintonizado. Las piezas superior e inferior rozan entre sí bajo ciclos de presión de 20 000 o 40 000 veces por segundo. El efecto combinado de la vibración de alta frecuencia y la presión dispersa la fina capa de material y óxidos sobre la superficie de la pieza, formando una soldadura por difusión limpia y controlable. Mediante la recombinación de átomos entre las piezas, se forma finalmente una capa de fusión metalúrgica fiable.
2. Un generador convierte la corriente de baja frecuencia en corriente de alta frecuencia. Un transductor transforma esta corriente de alta frecuencia en vibración mecánica. El modulador de amplitud y el cabezal de soldadura se encargan de ajustar la amplitud de la vibración. Bajo una determinada presión estática, las estructuras moleculares de la superficie metálica rozan y chocan entre sí, logrando la interpenetración intermolecular y completando así la soldadura.

Conocimientos básicos y resolución de problemas en ultrasonido.

III. Fallos comunes en la soldadura ultrasónica

(a) Soldadura incompleta

1. Potencia de soldadura insuficiente: presión insuficiente, amplitud insuficiente o la base no está fijada de forma segura.
2. Energía de soldadura insuficiente: La fórmula para calcular la energía de salida es E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (donde E es la energía, P es la potencia, V es la velocidad, μ es el coeficiente de fricción, N es la presión, A es la amplitud, f es la frecuencia y T es el tiempo). Una energía insuficiente dará como resultado una soldadura deficiente.
3. Las capas de aceite u óxido en la superficie del material pueden afectar el efecto de la unión soldada.
4. Si los dientes son demasiado afilados, pueden penetrar fácilmente en la soldadura durante el proceso.
5. La superficie de la pieza soldada tiene un recubrimiento de material que no es apto para la soldadura ultrasónica.
6. Los materiales que se están soldando no son aptos para la soldadura ultrasónica.

(ii) Base del cabezal de soldadura

Causa Cuando el cabezal o la base de soldadura entran en contacto con el material, se generan temperaturas excesivamente altas, lo que provoca la penetración molecular entre el material y el cabezal o la base de soldadura, dando como resultado la adhesión.

Solución :

1. Inspeccione los dientes del cabezal y la base de soldadura. Si el desgaste es severo, provocará un aumento de la temperatura y deberá solucionarse a tiempo.
2. Si bien se garantizan los resultados de la soldadura, se puede aumentar la potencia adecuadamente y acortar el tiempo de soldadura para reducir el intercambio excesivo de energía entre el cabezal de soldadura y el material.

(iii) Grietas de soldadura

1. Agrietamiento alrededor de la junta de soldadura: Al soldar varias capas de material, el borde de la junta forma una pendiente. Cuando el cabezal de soldadura vibra, ejerce una fuerza de tracción sobre el borde, lo que puede provocar fácilmente grietas.
2. Solución : Realizar un tratamiento especial en el borde de la junta soldada para asegurar una distribución uniforme de la tensión y mitigar la fuerza de tracción generada por la vibración.
3. Grietas cerca de la junta de soldadura: La vibración del cabezal de soldadura provoca que el material se mueva hacia adelante y hacia atrás. Por ejemplo, cuando se conecta papel de aluminio a una batería, al tirar de él se puede producir fácilmente una rotura.
4. Soluciones : ① Cambie la dirección del patrón de dientes (por ejemplo, use patrones diagonales) para ajustar la dirección de la fuerza sobre el material; ② Alargue adecuadamente la pestaña para crear un espacio amortiguador entre la batería y la junta de soldadura.

(iv) Grandes fluctuaciones en la potencia de salida

Razón Existen muchos factores que afectan la potencia de salida, y es necesario comprobarlos uno por uno.

Solución :

1. Inspeccione la instalación de la unidad triple, compruebe si hay algún daño y vuelva a montarla si es necesario.
2. Compruebe que los tornillos de la base estén bien apretados.
3. Compruebe que no haya huecos en la ubicación de la abrazadera de la base.
4. Inspeccione los dispositivos de soldadura para confirmar que las posiciones de soldadura sean siempre las mismas.
5. Compruebe la superficie del material para detectar oxidación o manchas de aceite.
6. Confirme que las especificaciones de los materiales entrantes sean consistentes (cuando la carrera del cabezal de soldadura es fija, las diferencias en el espesor y la dureza de los materiales provocarán fluctuaciones en la potencia de salida).
7. Compruebe la estabilidad del suministro de aire de la fábrica y observe si existen fluctuaciones en el manómetro de presión del aire de admisión.
8. Compruebe si la salida ultrasónica de la caja de la fuente de alimentación es estable.

(v) Sobrecarga

Causas Se incluyen dos situaciones: sobrecarga de potencia y sobrecarga de frecuencia.

Solución :

1. Reduzca los parámetros de soldadura adecuadamente.
2. Limite la profundidad de descenso del cabezal de soldadura para garantizar que se mantenga una cierta distancia entre el cabezal de soldadura y la base.