Установка для ультразвуковой сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ж

/б (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 178659 (22) Заявлено 26,0977 (21) 2525879/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 051179 Бюллетень Ио 41

Дата опубликования описания 0511.79

В 23 К 19/Ф 04

Государственный номнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621.791..16 (088 . 8) (72) A870p изобретения

В. П. Коротков (11) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЯ СВАРКИ

Изобретение относится к оборудованию для ультразвуковой сварки и может быть использовано, например, в машино строении и приборостроении, для создания точечных и шовных соединений металлов и пластмасс посредством ультразвуковой сварки с косвенным подогревом свариваемых деталей.

По основному авт .св . Р 178659 известна установка для ультразвуковой сварки, содержащая высокочастотный генератор, волновод и сварочный инструмент, выполненный в виде .нагревательного элемента V — или П-образной формыЯ, 35

Эта установка за счет косвенного подогрева свариваемых деталей обеспечивает повышение производительности и качества сварного соединения, однако большинство свариваемых матери-20 алов имеет характерные области поглощения, лежащие в широком,диапазоне частот, в то время как волновод является острорезонансной системой и передача ультразвука в рабочую зону эффективна лишь при определенной.длине волновода, например, кратной половине длины волны. Поэтому для согласования с генератором необходимы сложные системы автоподстройки и девиации частоты. Сравнительная узкополосность колебательной системы не позволяет воздействовать на сварное соединение широким спектром частот, соответствующих областям поглошения снариваемых материалов, так как коэффициент передачи ультразвука волноводом на нерезонансных частотах невелик.

Целью изобретения является повышение интенсивности колебаний и энергетической эффективности установки.

Укаэанная цель достигается тем,что установка Снабжена установленньм на свободном конце волновода магнитом, полюсные наконечники которого расположены по обе стороны от нагревательного элемента, а магнитное поле направлено перпендикулярно текущему по нагревательному элементу тока подогрева .

На фиг. 1 изображена установка для ультразвуковой сварки в продольном разрезе; на фиг. 2 — установка с поперечньм разрезом, вид с торца; на фиг. 3 — общий вид установки.

Установка для ультразвуковой сварки содержит магнитострикционный преобразователь 1 с обмоткой возбуждения 2 и волновод 3 с изолированным

695782 петлеобразньи нагревательным элементом 4, подключенным к источнику (на чертеже не показан) тока 5 подогрева. Для повышения энергетической эффективности устройства и интенсивности ультразвуковых колебаний в рабочей зоне 6 установка снабжена установленным на свободном конце 7 волновода 3 источником 8 магнитнсго йоля 9, например электромагнитом, полюсные наконечники 10, 11, которого охватывают элемент 4, а магнитное поле 9 преимущественно перпендикулярно текущему по элементу 4 тоху

5 подогрева.

Установка для ультразвуковой сварКи работает следующим образом. Текущий по элементу 4 ток 5 подогрева нагревает свариваемые детали в рабочей зоне 6, способствуя повышению производительности процесса сварки и улучшению качества сварного соединения. Одновременно ток 5 подогрева используется для непосредственной генерации в рабочей зоне б ультразвуковых колебаний, накладывающихся на колебания магнитострикционного преобразователя 1, канализируемые волноводом 3 . Эффект генерации обусловлен взаимодействием тока 5 подогрева с магнитным полем 9 источника 8, в ре-зультате которого возникают электродинамические пондеромоторные силы, действующие на элемент 4 и вызывающие

его колебания. Амплитуда пондеромоторных сил, а следовательно, и ультразвуковых колебаний, пропорциональна векторному произведению тока

5 на напряженность магнитного поля 9, Она максимальна. при перпендикулярности магнитного поля 9 текущему по инструменту 4 току подогрева 5.Частота генерируемых в рабочей зоне 6 колебаний определяется частотой пита5 ющей сети. Возможны три случая генерации : источник 8 питается постоянным током, ток 5 подогрева — переменный, источник 8 питается переменньм; током, ток 5 подогрева — постоянный; !

О источник 8 питается переменным током, ток 5 подогрева также переменный (в последнем случае необходим четвертьпериодный сдвиг фаз} . Такое генерирование повышает интенсивность колебаний в рабочей зоне 6 и снижает энергоемкость процесса сварки.

Формула изобретения

20 Установка для ультразвуковой сварки по авт.св. 9 178659, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения интенсивности колебаний и энергетической эффективности уста25 новки, она снабжена установленньм на свободном конце волновода магнитом, полюсные наконечники которого расположены по обе стороны от нагревательного элемента, а магнит- ное поле направлено перпендикулярно текущему по нагревательному элементу току подогрева.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

З5 1. Авторское свидетельство СССР

Р 178659, кл. В 23 К 19/04, 1964 (прототип) .

695782 и Составитель Н .Тютченкова

Редактор И .Карпас .Техред Н.Вабурка. Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6659/13 Тираж 1222 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г .Ужгород, ул.Проектная,4