Ультразвуковое устройство для микросварки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ)БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3840199/25-27 (22) 10.01.85 (46) 07,08,86, Бюл. ¹ 29 (72) В.В. Афанасьев (53) 621.791.44 (088.8) (56) Патент США № 4066200, кл. 228-31, 1978.

Колешко В.M. Ультразвуковая микросварка. — Минск. Наука и техника, 1977, с. 41, рис. 2ж . (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ МИКРОСВАРКИ, содержащее корпус, рабочий инструмент, ультразвуковую головку, состоящую из магнитострикционного преобразователя, узла акус. тической развязки, установленного в корпусе, и концентратора, о т л И-.

„„SU,, 1248742 А 1 (51)4 В 23 К 20/10 ч а ю m, е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки, оно снабжено полой резонансной насадкой со спиральными прорезями на наружной поверхности и фланцем, посредством которого она закреплена на корпусе, внутри которой расположен концентра.тор ультразвуковой головки с возможностью взаимодействия с рабочим инструментом, который закреплен на кон. це насадки перпендикулярно оси концентратора в плоскости смещений ультразвуковых колебаний, причем полая резонансная насадка выполнена с частотой собственных колебаний О равной,= 0,87-0,7), где и3< частота вынужденных колебаний концентратора ультразвковой головки.

1248742

Изобретение относится к произ13од-ству полупровоцниковых приборов, TI частности к микросварочному Оборудованию для присоединения кристаллов к подложкам приборов и межконтактпой разварки выводов.

Цель изобретения — повышение качества сварки.

Ila фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, разрез, на фиг.2 то же, общий вид; ча фиг. 3 вид

А на фиг. 1", на фиг. 4 — графическое распределение колебательного смеше— ния вдоль тракта.

Ультразвуковое устройство для микросварки содержит корпус 1, рябоTITIc I p?ri io 3! I i 2 .,с>IBT р .13 13?rii o> : II!

ГОЛОВКУ .3 С ОС ТОЯЩУЮ ИЗ УЛЬТРсяэ>3УKO"

БОГО i!Ia ГПИ 1 .? С 1П?31КЦИ1? ПНО1 О Лр ЕО бр ссзоБаТЕЛ11 r р „ ";.Ла !> 3КУC ÒTI×eÑT(ÎTI РБЗВ>1З ки, ус TB!Iîi .-.е|гного в корпусе 1, кон>ентрат ора 6, расположенного внутри полон резонансной насадки 7, имею1цую на наружной поверг.:ности спираль.1ые прорези 8 и фпанец 9, закрепленный на корпусе .1.

На конце попой резонансной насадки 7 перпендику. — ярно оси концент1 а— тора 6 закреплен рабочий инструмент

2, с кото1?ым в плоскости смещений ультраз>эуковых колебаний взаимодейстьует концентратор б, Частота соб— ст?зепных колебаний полой резонансной насадки 7 должна быть равна

= 0.,87 — 0,7ur где 3.3311 — частота вынужденных колебаний концентратора ульт1>а звуковой голoT3ai! 3 . .Tai.. частота собственных колебаний полой резопанc:Ioé на адки 7 Определяет ее

ГЕОМЕ ГРИс1ОСКИЕ. Р аЗ МЕРЫ и Лс>Рс1МЕТРЫ спиральных прорез ей r, Б этом случае), ПЗЭЛУЧ с1 С 1 I В1!1Р ссж ся1: I.T ñ!

К

33 — i --- — --- с 4 H

Г1 где К вЂ” жесткоеI ü стрежней 10, образуемых спиральными прорезям>1 на наружной поверхности насадки 7;

М вЂ” приведенная масса полой реП зонансной насадки 7 и рабочего инструмента 2.

Устройство работает следующим об,разом.

Перед началом работы все элементы . акустического тракта ультразвукового ус.тройства согласуются на резонанс10

l5

?О

ЗО

55 ну1о частоту магнитофрикционного преобразователя 4(излучателя). Графическое распределение колебательного смещения вдоль акустического тракта показано на диаграмме (фиг. 4).

Ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя 4 через узел 5 акустической развязки ультразвуковой головки 3, установленный в корпусе 1, передаются на концентратор 6. На конце концентратора

6, расположенного в плоскости смещений ультразвуковых колебаний, воз— бу>кдается стоячая волна продольных колебаний. Концентратор 6, взаимодейс-. I3yz с рабочим инструментом 2, также получает продольные колебания.

Одновременно рабочий инструмент 2, ус -яновле11н>п1 на полой резонансной насадке 7 со спиральными прорезями

8, закрепленной жестко на корпусе 1, 31О>1учает колебательное движение относительно оси концентратора 6. Это происходит в результате наложения продольных колебаний концентратора 6 на рабочий инструмент 2, расположенный на резонансной насадке 7, сопровождающегося соответственно растя— жением и сжатием резонансной насадки 7, которая благодаря спиральным прорезям, образующим упругие наклонс ные стержни 1О, совершает колебательное движение относительно неподвижного корпуса 1 в плоскости смещения ультразвуковых колебаний.

В результате сложения продольных и колебательных перемещений рабочего инструмента 2 создается картина комбинированного колебания в форме лемнискаты Бернулли (фиг. 4) .

Изменяя амплитуду колебаний, можно изменять бесступенчато форму и размеры описываемой инструментом лемнискаты, а следовательно, умень— шать или увеличивать пло133адь, на которой осуществляется процесс сварки.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить качество сварки за счет возможности измене— ния гармонических колебаний рабочего инструмента в двух взаимноперпендикулярных направлениях, обеспечилает возможность программированного бусступенчатого изменения амплитуды колебаний, а следовательно, уменьшения или увеличения площади сварного контакта.

1248742

Составитель 3. Хаустова

Техред Н,Бонкало

Корректор А. Тяско

Редактор О. Бугир

Заказ 4167/11

Тираж 1001

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У огород, ул. Проектная, 4