Устройство для ультразвуковой сварки

Союз Советснни

Социалистических

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЗЬСТВУ нц859082 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 170879 (21) 2824632/25-27 с присоединением заявки Ио (53jPA К„.з

В 23 К 20/10

Государственный «омитет

ССС.Р ао делам . изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300831, оизллетеиь "@ (53) УДК 621. 7э1. .16(088.8) Дата опубликования описания 300881

С.A.Äoííàð, A.È.Ãðèãoðüåâ, В.A.Çåíü ович, Й.П.Янович и A.Ï.Pûäçåâñê и

I i. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ.Изобретение относится к Ультразву" ковой сварке материалов и может найти применение в металлообрабатывающей промышленности, сварочном и штампово-инструментальном производствах, например, .при ультразвуковой аварке или калибровке изделий со сложной конфигурацией.

Известно устройство для ультразвукозой сварки, содержащее инструмент, состоящий из пустотелого стержня с размещенной в нем легкоплавкой вставкой, расплавляющейся при определенной амплитуде колебаний Г1 .

Конструкция инструмента позволя- 15 ет самоотключать колебания при выходе амплитуды за допустимые пределы что очень важно при точных технологических процессах, однако это устройство требует времени на охл 20 .дение и обладает недостаточно высокой производительностью и имеет строго определенный порог амплитуды колебаний, при которой плавится вставка, т.е. имеет узкие технологические возможности.

Известно также устройство для ультразвуковой сварки, содержащее пре образователь ультразвуковых колебаний, золиозод с закрепленным в нем ин- 30 струментом, и демпфирующий элемент (2 .

Известное устройство позволяет отключать колебания при сварке с большими перемещениями инструмента относительно втулки. Эти перемещения инструмента должны быть соизмеримы с четвертью длины волны. Для ультразвуковой обработки на широко распространенных частотах 22-66 кГц четверть длины волны составляет

50-15 мм, а получить такие перемещения не всегда представляется возможным. Так, при сварке в микроэлектронике проволочки диаметром 30 мкв с подложкой деформация при сварке составляет.15 мкв. Поэтому такое перемещение не вызывает самоотключения колебаний, что свидетельствует об ограниченности применения известного устройства. ,Цель изобретения - повышение качества сварки микроэлементов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ультразвуковой сваркй выполнен демпфирующий элемент в виде регулируемого упора, жестко закрепленного в узловой зоне..колеба иий инструмента с возможностью контактирования с поверхностью волново859082

4. да в момент резкого увеличения ампли- туды колебаний s конце сварки.

На фиг. 1 изображено устройство для ультразвуковой сварки на фиг. 2эпюра смещения при распространении колебаний в инструменте и схема уста .новки демпфирующего элемента с зазором Ь, равным разности амплитуды колЕбаний инструмента в начале и в конце процесса сварки.

Устройство содержит преобразователь о

1 ультразвуковых колебаний, волновод

2, инструмент 3 и регулируемый упор, выполненный в виде микровинта 4 с контргайкой 5, установленный в узловой зоне колебаний инструмента 3 с воэможностью контактирования с вол- 5 новодом 2.

Устройство работает следующим образом.

В момент резкого увеличения амплитуды колебаний инструмента 3, при Щ сварке требуется мгновенное отключение ультразвуковых колебаний. Для этого регулировочный винт 4 устанавливают и закрепляют в узловой. зоне инструмента 3 на. расстоянии д (фиг.2) от поверхности волновода, .равном разности амплитуды колебаний инструмента в начале и конце сварки. Поскольку винт установлен в узловой зоне, то

:в ней нет колебаний смещения, что предохранцзт инструмент от выкручивания и увеличивает надежность фиксированНоА установки. Изменение амплитуды колебаний для разных технологических процессов, а также марок и размеров обрабатываемых материалов требует изменения зазора д . При амплитуде ко лебаний, большей чем зазор Ь резонансный режим расстраивается за счет жесткого замыкания системы инструмент -волновод и присоединения в 40 полупериоде колебаний дополнительной массы, а во второй полупериод. - изэа отсутствия этой массы.

В случае применения мощных инструментов, в узловой зоне на инструмент, можно накручивать втулку, которая обеспечит касание с поверхностью волновода по кольцевой зоне и приведет к гашению резонансного режима работы системы, т.е. резко уменьшит и отключит колебания, вводимые в обрабатываемую зону, Предлагаемое устройство позволя« ет независимо от величины перемещения Инструмента при обработке изделий производить самоотключение колебаний, например при микросварке, если их величина превосходит установленный уровень, кроме того, имеет более широкий диапазон возможйостей и является универсальным для обработки крупных и мелких изделий. При сварке, например проволоки диаметром 30 мкм, произойдет самоотключение колебаний при перемещении инструмента на 15 мкм и меньшем, так как устройство реагирует на изменения амплитуды колебаний.

Формула иэобретения

Устройство для ультразвуковой сварки, сбдержащее преобразователь ультразвуковых колебаний, волновод с закрепленным в нем инструментом, и демпфирующий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки микроэлементов, демпфирующий элемент выполнен в виде регулируемого упора, жестко закреп» ленного в узловой зоне колебаний инструмента с возможностью контактирования с поверхностью волновода в момент резкого увеличения амплитуды колебаний в конце сварки. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство сссР

Р 459295, кл. В 23 К 20/10, 11. 1.75.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 591286, кл. В 23 К 20/}0, 21.06.76.

859082

Составитель Л.Комарова

Редактор Е.Дичинская Техред Ж, Кастелевич. Корректор Г. Назарова

Заказ 7421/25 Тираж 1148 Подписное

BHHHIIH Государственного комитЕта СССР по делам изобретений и откратий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/S В Ю

Филиал ппп патент, г. Ужгород, ул. проектная 4