امواج اولتراسونيك به دستهايي از امواج مكانيكي گفته ميشود كه فركانس نوسانشان بيش از محدوده شنوايي انسان (20Hz-۲۰KHz) باشد. اين امواج بدليل خواصي كه دارند كاربردهاي متنوع و بعضاً جالبي دارند. با محاسبهايي ساده ميتوان دريافت كه اگر نقطهايي با فركانس 25 كيلوهرتز و دامنه 10 ميكرومتر نوسان كند شتاب آن بالغ بر 25 هزار برابر شتاب ثقل ميشود. اين شتاب و به طبع آن سرعت بالا در مايعات باعث ايجاد كاويتاسيون ميشود و در هنگام انفجار حبابهاي ايجاد شده فشاري در حدود 200 بار ايجاد ميگردد. از طرف ديگر اگر حركت نسبي با مشخصات فوق ميان دو سطح جامد برقرار شود ازدياد دما باعث جوش خوردن دو سطح به يكديگر ميشود كه Ultrasonic Welding ميباشد. امواج اولتراسونيك مانند ديگر امواج دارای خاصیت شکست، انعکاس، نفوذ و پراش میباشند. برای توليد اين امواج روشهاي متفاوتي وجود دارد. مجموعههاي اولتراسونيك معمولاً از سه بخش كلي تشكيل ميشوند: 1_ مبدل 2_ بوستر 3_ تقويت كننده يا هورن. مبدل نقش توليد امواج مكانيكي و تبديل انرژي الكتريكي به مكانيكي را دارد, بوستر و تقويت كننده نيز وظيفه انتقال و تقويت دامنه حركت و رساندن آن به مصرف كننده را به عهده دارند. واین هم مطلبی مرتبط با اولتراسونیک جوشكاري اولتراسونيك پلاستيك ها . از آنجا كه جوشكاري اولتراسونيك بسيار سريع است ( كمتر از 1 ثانيه ) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده مي شود . براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است . با طراحي مناسب از اين روش مي توان در توليد انبوه استفاده كرد. يك ماشين جوشكاري اولتراسونيك شامل اجزاي زير است : يك منبع تغذيه ، يك مبدل ، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر ، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره ( horn ) منبع تغذيه فركانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 كيلو هرتز مي رساند . اين انرژي به مبدل مي رود و در مبدل ديسك پيزو الكتريك انرژي الكتريكي را به ارتعاش در فركانس اولتراسونيك تبديل مي كند. اغلب ماشين هاي اولتراسونيك در فركانسي بالاتر از 20 كيلو هرتز كار مي كنند و صدايي توليد مي كنند كه گوش انسان قادر به شنيدن آن نيست . امواج توليد شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزايش پيدا مي كند و سپس در شيپوره ( كه يك وسيله صوتي مكانيكي است) امواج صوتي مستقيماً به قطعه كار منتقل مي شود. همچنين شيپوره نقش اعمال فشار بر روي قطعه را نيز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطكاك زياد اين انرژي تبديل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستيك و بهوجود آمدن جوش ميشود. مزاياي اين روش عبارتند از : - راندمان بالا - توليد بالا با قيمت پايين - سهولت در اتوماسيون - سرعت جوش بالا - تميز بودن آن مهمترين محدوديت اين روش محدوديت در انرژي اعمالي و كوچك بودن عرض شيپوره ( كمتر از 250 ميلي متر ) است و در نتيجه طول جوشي كه به وجود ميآيد كوچك است . موارد استفاده از جوش التراسونيك ترموپلاستيك ها : - جوشكاري ساده يك اتصال - جاسازي يك قطعه در قطعه اي ديگر همرا با اتصال بين آن دو - جوش نقطه اي ورق ها و صفحات پلاستيكي - ... صنايعي كه اين نوع جوشكاري در آن كاربرد دارد : - استفاده در صنعت بسته بندي - استفاده در صنعت اتومبيل سازي - استفاده در صنعت پزشكي - استفاده در صنعت اسباب بازي منبع:انجمن مهندسی برق
