Устройство для ультразвуковой сварки

.Ф,. :, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Щ 776 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,11.80 о делам изобретен и открытий) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВА решени.ройство 3 Устройство относится к обработке металлов давлением с ультразвуком и можетбыть использовано в сварочном производстве, например, при сборке полупроводниковых приборов и интегральных схем. 5Известно устройство для ультразвуковойсварки, состоящее из преобразователя,трансформатора (волновода) и инструмента, выполненного в виде упругого элемента 1. 10Известная конструкция позволяет осуществлять сварку на резонансном режиме вшироком диапазоне нагрузок, Однако длянастройки инструмента и трансформаторав резонанс требуется механическая обработка элементов акустического узла.Широкое распространение получило устройство для ультразвуковой сварки, содержащее преобразователь, волновод и инструмент 2. 20Недостатком этого устройства являетсятрудоемкость настройки элементов в резонанс в процессе сборки системы и отсутствие их взаимозаменяемости. Это затрудняет эксплуатацию сварочных систем и требует тщательной механической доводки ихзвеньев для эксплуатации в оптимальныхусловиях резонанса,Наиболее близким техническимем к предлагаемому является уст 0 З822 для ультразвуковой сварки, содержащее преобразователь, трансформатор и инструмент 3.Недостатком конструкции является отсутствие устройств регулирования добротности системы и частоты колебаний, что очень важно для согласования элементов ультразвуковой системы в условиях серийного производства,Цель изобретения - повышение качества сварных соединений и упрощение согласования частот ультразвуковой системы за счет плавного регулирования частоты трансформатора. Это достигается тем, что устройство снабжено смонтированным в узловой зоне в теле трансформатора перпендикулярно его продольной оси винтом с фигурным наконечником, в трансформаторе выполнены открытая с одной стороны боковой поверхности трансформатора продольная прорезь и перпендикулярная ей сквозная прорезь, образующие в поперечном сечении трансформатора Т-образный паз, при этом продольная ось винта параллельна продольной оси стенки Т-образного паза, а фигурный наконечник установлен в Т-образном пазу с возможностью воздействия на разделенные части трансформатора.Конструкция устройства поясняется чертежом.Устройство содержит преобразователь 1, соединенный с трансформатором 2, прорезь 3 которого выполнена Т-образной, винт 4 с фигурным наконечником 5, установленный с возможностью перемещения в теле трансформатора 2 в узловой зоне и контактирующий с двумя разделенными частями 6 и 7, инструмент 8 и крепящий элемент 9. При этом продольная ось винта 4 параллельна продольной оси стенки 10 Т-образного паза.Сущность работы устройства заключается в следующем. После присоединения трансформатора 2 к преобразователю 1 требуется механическая обработка его торца для согласования по частоте с преобразователем.В условиях серийного производства индивидуальная подгонка каждого трансформатора требует значительных затрат для обеспечения взаимозаменяемости элементов устройства. Кроме того, после термической обработки трансформаторов и преобразователей (например, магнитострикционных) в ряде случаев требуется согласование элементов по добротности. При сборке полупроводниковых приборов и интегральных схем качественное сварное соединение образуется при определенных режимах сварки и добротности системы, изменять и управлять которой пресдтавляется затруднительным,Как известно, частота колебаний и скорость их распространения зависят от состояния материалов трансформатора, Изменение физико-механических свойств материала трансформатора вызывает изменение акустических свойств устройства, в частности, добротности, частоты колебаний и волнового сопротивления. Для управления акустическими свойствами и согласования элементов устройства наиболее подходящим является плавное изменение их физико-механических характеристик, например, путем создания в объеме трансформатора упругонапряженного состояния. Это осуществляется изменением ширины прорези и ее длины. Винт устанавливают в узловой зоне, где отсутствуют смещение материала, вызывающее износ элементов и расстройку частоты устройства. Кроме того, необходимое напряженноесостояние трансформатора достигается при вворачивании винта, что позволяет в значительных пределах регулировать величину 5 изгибной и вертикальной составляющей колебаний, вводимых через рабочий торец инструмента в зону сварки. Это положительно влияет на повышение качества сварных соединений. Применение Т-образной прорези 10 вызывает одинаковое и симметричное значение величины напряженного состояния в частях 6 и 7 трансформатора, что исключает отставание колебаний по фазе и не приводит к их гашению.15Формула изобретенияУстройство для ультразвуковой сварки, 20 содержащее преобразователь, трансформатор и инструмент, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений и упрощения согласования частот ультразвуковой системы за счет плав ного регулирования частоты трансформатора, оно снабжено смонтированным в узловой зоне в теле трансформатора перпендикулярно его продольной оси винтом с фигурным наконечником, в трансформаторе вы- ЗО полнены открытая с одной стороны боковой поверхности трансформатора продольная прорезь и перпендикулярная ей сквозная прорезь, образующие в поперечном сечении трансформатора Т-образный паз, при З 5 этом продольная ось винта параллельнапродольной оси стенки Т-образного паза, а фигурный наконечник установлен в Т-образном пазу с возможностью воздействия на разделенные части трансформатора.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 45 Мю 530769, кл. В 23 К 19/04, 1975.2. Рыдзевский А, П. и др. Ультразвуковая сварка в микроэлектронике. Сер. Технология, организация производства и оборудование, вып. 7 (234). ЦНИИ Электро ника, М., 1974, стр. 5, рис. 1 а.3. Авторское свидетельство СССРМо 373110, кл. В 23 К 19/00, 1970.. Сапунова, 2 Заказ 2531/2 Изд. Юо 569 Тираж 1160 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изо 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Подписноеткрытий