Инструмент для ультразвуковой сварки

4 Хфу. Со 0 П И :Ц:Ц,ИЗ 0 ВРЕтгВЫя Сеюз Севетсиик Сецивиистнчесинк Реснубпин(и) б 22605 ЪК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к авт. свил-ву(61) Дополиитель леио 01.1 Ъ 76(Я) 24246 5) М, Кл,Э/04 присоединением заяви ГосуаарсСоветано аея твениый конитеМинистров ССС и изобретений открытиИ(72) Автор изобретеии ЗаоиптЕЛЬ Физико-технический институт АН Б) ИНСТРУМЕНТ.ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ и расстройству реэонансн приводят системы,Цельчества с типа кол сивности е каиного интен Йэобретенке относится к ультразвуковой сварке и может найти применение в сварочном производстве, микроэлектронике, например, при сборке полупроводниковых приборов и интегральных о схемеИзвестен инструмент для ультразву" ковой сварки иэделий, состоящий кэ стержня резонансной длины, выполненного иэ материала с неоднородной по 10 сечению (радиусу) структурой 11 . Известный инструмент имеет высокие акустические свойства, но не обеспечивает увеличения интенсивности колебаний, вводимых в инструмент.Наиболее близким техническим решением является инструмент для ультразвуковой сварки, выполненный в виде стержня резонансной длины с рабочим и нерабочим концами, расположеннымкфф по обе стороны от участка закрепления в волноводе 21.Известный инструмент прочен, но нри значительных усилиях нагруженкя не обеспечивает требуемой для сварки амплитуды колебаний на его рабочем конце. При увеличении подаваемой на преобразователь мощности он разогревается,а дополнительные потери мощйос:ти и возникающие паразитные колебания изобретения - повышеннварки путем создания вдебаний и увеличения ихПоставленная цель достигается тем,что известный инструмент для ультра-звуковой сварки со стороны нерабочегоконца снабжен трансформатором колебаний, выполненным в виде кольца,длина окружности которого кратна длине волны колебаний, распространяющихся в инструменте,На Фиг. 1 представлен инструмент 1на Фиг. 2 - зпюра колебаний, распространяющихся в инструменте,Волновод 1 скреплен с инструментом2, выполненным в виде стержня резонансной длины с рабочим концом, состороны нерабочего конца инструментснабжен трансфОрматором колебаний ввиде кольца, длина окружности которого кратна длине волны колебаний,распространяющихся в инструменте.Угьтраэвуковые колебания от преобразователя (на фиг. не показан)приходят через волновод 1 и передаются на инструмент 2. Резонанснаядлина стержневой, трансформаторной622605 Формула изобретения Заказ 4738 1263 ПодписноеЦНИ и кольцевой частей инструмента вызывает возникновение ультразвуковой волны.в инструменте: стоячей в ненагруженном инструменте и бегущей - в йагруженном. Увеличить интенсивность колебаний можно при условии крепления инструмента з волноводе под Ь углом к его оси. При закреплении же инструмента в золноводе, например, пайкой или механическим путем увеличения интенсивности колебаний не будет. В этом случае мощность, переда йаемая от волноводаразделяется по двум направлениям по кольцу, а в стержйевой части инструмента акустическая энергия увеличивается,но ее умйарное . значение на торце равно мощности коле 1 я баннй, вводимых в инструмент от волновода.В инструменте , выполненном в форме стержня резонансной длины с рабочим и нерабочим концамипри нагруженной системе отсутствует единство вида колебаний, военикающнх на торцах. Это приводит к потере энергии на внутрен" нее тренке, а наличие неоднородных по физической природе колебаний (с пре обладанием амплитуды давления на рабочем торце н амплитуды смещения на нерабочем) уменьшает нх интенсивность в . условиях резонансного режима и приво дит ксовершенно противоположным знергосил 9 зым процессам ка торцах инструмента и в его объеме. Согласовайие такой систеьн, з которой одновременно присутствует стоячая и бегущая волны, представляет большую трудность и всегда ибсит приближенный характер. Поэтому для .создания в инструменте единого вида колебаний и увеличенияинтенсивности колебаний, выделяеьМх на рабочем торце, инструмент со стороны нерабочего торца снабжен трансФорма тором колебаний, выполненным в видекольца, длина окружности которогократна длине волны колебаний, распространяющихся в инструменте.Этот трансформатор трансформирует колебания ивводит дополнительно колебания одногои того же знака,и одинаковые по физической природе. Таким образом, в про-.цессе сварки инструмент, настроеннййна работу в режиме бегущей волны,проводит колебания в одном режиме,одинаковые по физической;природе (спреобладанием амплитуды давления) ивыделяет на рабочем торце колебаниябблее высокой интенсивности за счетдополнительной раскачки инструмен.та колебаниями, амплитуды смещениякоторых совпадают по частоте и Фазес колебаниями стержневой части ииструмента. Инструмент для ультразвуковой сварки, выполненный в виде стержня резонансной длины с рабочим и нерабочим концами, расположенными по обе стороны от участка закрепления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем создания единого типа колебаний и увеличения их интенсивности, инструмент со стороны нерабочего конца снабжен трансФформатором колебаний, выполненным в виде кольца, длина окружности которо го кратна длине волны колебаний, рас- пространяющихся в инструменте.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1 Волосатов В. А,Ультразвуковая обработка Лениздат, 1973, с. 67,2 Долосатоз В. А.Ультразвуковая обработка, Лениздат, 1973, с. 96. Филиал ППП Патент,г. ужгород, ул. Проектная,