Способ ультразвуковой сварки

О П И С А Н И Е п 1194 ИООИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное т. с 22) Заявлено 12.06,80 (21) 2980612 зВ 23 К 201 исоединением заявки сударственный комите(23) Приоритет43) Опубликовано 07.07.82, Бюллетенить25 ( (45) Дата опубликования описания 07,07.82 621.791.1(088.8) по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения В. И. Повст (71) Заявитель Всесоюзныйи технолог и А. филипен А. И. Степано тельский, про электросваро н, В. В. Глазов,тно;конструк ого оборудо аучно еский сслединст орскииания) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРК обам ульт личного се золяцией к особ предус диого провод иваетплаОднако данныи единение только Изобретение относится к спосразвуковой сварки проводов разчения с лаковой и эмалевой ипромежуточной пластине.Известен способ соединения металлов, по которому между свариваемыми металлами с различными физико-механическими свойствами помещают тонкий слой вспомогательного металла и к одной из свариваемых деталей подают ультразвуковую энергию 1.Недостатком этого способа является то, что при соединении двух проводов с различным сечением через промежуточный слой наибольшая деформация провода происходит со стороны ввода ультразвуковых колебаний и поэтому прочность соединения на отрыв снижается. Таким образом, введение в этом случае промежуточного металла не позволяет достигнуть необходимого качества сварного соединения.Известен способ соединения металлической проволоки с металлической пластиной, в котором соединение изолированной проволоки ведут без предварительной зачистки с поверхностью металлической пластины методом ультразвуковой сварки 2. стиной. В связи с чем требуется двойноевремя для соединения пластины с двумяпроводами.Наиболее близким к изобретению по тех 5 пической сущности является способ ультразвуковой сварки, при котором подводятэнерпцо при помощи двух наконечниковстороны каждого привариваемого провода3,10 Недостатком известного способа является низкое качество соединения проводов,имеющих неодинаковое сечение.Цель изобретения - повышение качестваприварки двух проводов различного сече 15 ния за счет обеспечения одинаковой деформации свариваемых проводов,Цель достигается тем, что в способеультразвуковой сварки, преимущественнопроводов с промежуточной пластиной, при20 котором подводят энергию при помощидвух наконечников со стороны каждогопривариваемого провода, уравнивают площади контактпрования привариваемыхпроводов и наконечников, при этом длинаконтактирования обратно пропорциональнадиаметрам проводов,На фиг. 1 приведена схема одновременной приварки двух проводов к пластине.На фпг. 2 и фиг, 3 изображены схемырасположения проводов при сварке, 941100Зо 55боб 5 Колебательные системы 1, 2 состоят изультразвукового генератора, магнитострикционного преобразователя, волновода и наконечника.На вынесенном узле (фиг. 2, 3) показанапромежуточная пластина 3, провод 4 диаметром 4, провод 5 диаметром дз, рабочаячасть 6 наконечника первой колебательнойсистемы диаметром Р, рабочая часть 7 наконечника второй колебательной системыдиаметром Р.Способ осуществляют следующим образом.Для приварки 2-х проводов к одной пластине используют 2 УЗ-системы. Каждуюколебательную систему (фиг. 1) настраивают на режим сварки контактирующего сней провода. Свариваемый провод 5 укладывают в канавку, выполненную на рабочем торце наконечника 7. Поверх провода5 устанавливают промежуточную пластину3. В канавку наконечника 6 укладываютпровод 4. Включают механизм подачи сварочного давления, после чего автоматически подаются ультразвуковые колебанияна свариваемые детали и на заданном режиме осуществляют процесс сварки.Полуцилиндрические канавки в наконечниках выполнены с такими размерами, чтобы обеспечить одинаковое давление на обапривариваемые провода, т. е. диаметр полуцилиндра равен 1,1 диаметра провода,длина его обратно пропорциональна диаметру,При смене сечения привариваемого провода необходимо заменить сварочный наконечник и установить соответствующий режим.Толщина пластины должна быть не больше большего диаметра прива риваемогопровода и не меньше меньшего диаметра.В случае, когда пластина тоньше меньшегодиаметра привариваемого провода, сказывается влияние одной УЗ-системы на другую, в связи с чем нельзя гарантироватькачество сварного соединения.Если брать пластину толщиной больше,чем больший диаметр, то в ней возникнутнеоправданно большие потери энергии, а вконечном итоге не произойдет сварки.П р и м е р 1. К алюминиевой подложкеприваривают два алюминиевых провода, изкоторых один диаметром 1,2 мм, а второй - 0,6 мм.Сварку первого провода осуществляли врежиме:Потребляемая мощность 750 - 800 ВтАмплитуда колебаний 13 - 15 МкмВремя сварки 1,0 сСварочное давление 3 кгсммСварку второго провода осуществляли врежиме:Потребляемая мощность 450 - 500 ВтАмплитуда колебаний 6 - 7 МкмВремя сварки 1,0 сСварочное давление 3 кгс/мм 10 15 20 25 35 40 45 50 Для обеспечения одинакового давленияканавками в наконечниках выполняли следующих размеров;Для провода диаметром 1,2 ммДиаметр канавки 1,3 ммДлина канавки 2,5 ммДля провода диаметром 0,6 ммДиаметр канавки 0,7 ммДлина канавки 4,5 ммПромежуточная пластина имела толщину0,8 мм.Полученные в результате сварные точкиудовлетворяли следующим требованиям:Величина деформации проводов 40 - 50%,Прочность проводов на срез составляла0,5 - 0,6 от прочности основного материала.П р и м е р 2. К алюминиевой пластинеприваривали два провода, из которых одиндиаметром 0,96 мм, второй - 0,8 мм.Сварку первого провода осуществляли врежиме:Потребляемая мощность 600 - 650 ВтАмплитуда колебаний 10 МкмВремя сварки 0,8 сСварочное давление 3 кгс/ммСварку второго провода осуществляли врежиме:Потребляемая мощность 500 - 550 ВтАмплитуда колебаний 8 МкмВремя сварки 0,8 сСварочное давление 3 кгсммДля обеспечения одинакового давленияканавки выполняли со следующими размерами:Для провода диаметром 0,96 ммДиаметр канавки 1,05 ммДлина канавки 3 ммДля провода диаметром 0,8 ммДиаметр канавки 0,9 ммДлина канавки 3,6 ммПромежуточная пластина имела толщину0,8 мм,Полученные в результате сварки точкиудовлетворяли следующим требованиям:Величина деформации проводов 40 - 50%.Прочность проводов на срез составляла0,5 - 0,6 от прочности основного материала.Способ повышает качество сварных соединений и производительность труда. Формула изобретения Способ ультразвуковой сварки преимущественно проводов с промежуточной пластиной, по которому подводят энергию при помощи двух наконечников со стороны каждого привариваемого провода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества приварки двух проводов различного сечения за счет обеспечения одинаковой деформации свариваемых проводов, уравнивают площади контактирования привариваемых проводов и наконечников, при этом длина контактирования обратно пропорциональна диаметрам проводов,941100 Составитель В, КашинТехред А, Камышникова Редактор Е. Хейфиц Корректор Н. Федорова Заказ 1229/2 Изд.203 Тираж 1151 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе