Инструмент для ультразвуковойсварки

А. Довнар, А. И. Григорьев, И. П. В. А. Зенькович и А, П, Рыдзевский 72) Авторы нзобретення 1) Заявитель УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВ ТРУМЕН Т еФО 1Изобретение относится к обработкеметаллов давлением с ультразвуком иможет быть использовано в сварочномпроизводстве, например при сборкеполупроводниковых приборов и инте-.гральных схем,Известен инструмент, состоящий изстержня резонансной длины с рабочимторцом, в котором на нерабочем торцвыполнено коническое углубление свысотой, равной разности длины волнпри работе инструмента. Такая конструкция инструмента обеспечивает резонансный режим работы при изменении.частоты колебаний в процессе сварки 11,Недостатком конструкции являетсяизменение резонансной длины на нерабочем торце требующее распростране)ния волн через объем материала инструмента, что вызывает рассеяниеэнергии и делает малоэффективным егорезонансный режим работы. Известен также инструмент для ультразвуковой сварки, состоящий из цилиндрического стержня с конуснообразным рабочим торцом 2.Однако несмотря йа то, что конструкция инструмента обладает простотой, она не обеспечивает возможности программированного ввода ультразвуковых ;колебаний в зону сварки, что снижает качество воспроизведения сварных соединений, Кроме того, инструмент не обладает возможностью плавного локального ввода колебаний по периферии сварного соединения, которые вызывали бы увеличение сдвигающих "напряжений и течение материала к центру сварного соединения.Отсутствиебегущей волны по периферии инструмента на его, рабочем торце снижает качество воспроизведения сварных соединений,Цель изобретения - повышение стабильности качествасварах соединений за счет круговой локализации деформаций по периферии сварного соединения.Формула изобретения 3 8418Поставленная цель достигается тем,что в известном инструменте для ультразвуковой сварки, состоящем из цилиндрического стержня резонансной дли-ны с конусообразным рабочим торцом,линия сопряжения между конусообразнымторцом и боковой поверхностью инструмента выполнена в виде одновитковойспирали с шагом, равным разйости между максимальной и минимальной длинами волн, распространяющихся в инструменте в процессе сварки,На чертеже представлен предлагаемый инструмент, Инструмент выполненс конусообразной поверхностью 1 и боковой поверхностью 2, сопрягающихсяпо одновитковой спирали 3 с шагомравным 1 азности длин волн начала и конца сварки, распространяющихся в инструменте, 20Инструмент работает следующим образом,Ультразвуковые колебания через волновод передаются на инструмент и выделяются на его рабочем торце, Инструмент настраивают врезонансный режим работы под нагрузкой и в мОментокончания процесса сварки такжефиксируют резонансную частоту. Разница в резонансных длинах, соответствующих частотам начала и конца сварки, должна соответствовать шагу винтовой линии 3В процессе сварки происходит изменение резонансной частотыколебаний инструмента в соответствии 35с его амплитудно-частотной характеристикой в нагруженном состоянии. Работа на нерезонансной частоте вы-"зывает изменение амплитуды колебанийуменьшает интенсивность вводимой в зону сварки энергии и усложняет процессконтроля подстройки системы впроцессесварки,Предлагаемый инструмент позволяетосуществлять самостоятельно без под 64 4стройки частоты резонансный режимработы по закону вращающегося плавноизменяющегося волнового воздействия,Такой ввод энергии по, периферии соединения вызывает увеличение сдвигающихнапряжений к центру соединения в свариваемых деталях. Кроме того, в рабочую зону постоянно локально вводятся колебания резонансной частоты, приэтом в некоторых случаях этот плавныйввод энергии по закону вращающегосяполя нарушается в зависимости от усусловий схватывания деталей. Однаковращение поля остается, что такжеуменьшает деформацию свариваемыхдеталей,Инструмент для ультразвуковойсварки, состоящий из цилиндрическогостержня с конуснообразным рабочимторцом, от л и ча ю щ и й с я тем,что, с целью повышения стабильностикачества сварных соединений за счеткруговой локализации деформаций,по периферии сварного соединения, линиясопряжения между конуснообразнымторцом и боковой поверхностью инструмента выполнена в виде одновитковой спирали с шагом, равным разности междумаксимальной и минимальной длинамиволн, распространяющихся винструментев процессе сваркиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 620354,.кл, В 23 К 19/04, 04.05,77,2,Рыдзевский А, П, и др, Ультразвуковая сварка в микроэлектронике, Серия Технология, организацияпроизводства и оборудование . Вып.7(234) ЦНИИ "Электроника", М 1974,с. 10.84864 Редакто Составитель Н, ТютченковаТехред А. Савка Корректор Н. Швццка емб Поо комитета СССРий и открытийРаушская наб д,Тираж 1148 ИППИ Государственно по делам изобретен 035, Москва, Ж,аз 4948/1 о г. Ужгород, ул, Проектная, 4 иал ПП тен