Nguyên lý hoạt động và các ứng dụng thực tế của công nghệ hàn siêu âm

Hàn siêu âm đang là một khái niệm còn khá xa lạ đối với nhiều người, là một công nghệ hàn còn tương đối mới được Robert Soloff và Seymour Linsley phát minh vào năm 1965, ứng dụng cho việc hàn các mối hàn nhựa có cấu trúc vô định hình ở nhiệt độ nóng chảy thấp. Qua bài viết này, hãy cùng với Rama Việt Nam tìm hiểu xem nguyên lý hoạt động của hàn siêu âm là gì và các ứng dụng thực tế của công nghệ hàn siêu âm trong đời sống.

Hàn siêu âm là gì?

Hàn siêu âm (Hay còn được gọi là Ultrasonic welding) là một quá trình hàn áp lực thông qua việc sử dụng năng lượng cơ học của dao động sóng siêu âm để làm biến dạng dẻo cục bộ tại bề mặt cần ghép nối, giúp cho các phần tử của chi tiến hàn khuếch tán, thẩm thấu và liên kết lại với nhau tạo thành mối hàn.

Nguyên lý hoạt động của hàn siêu âm

Nguyên lý hoạt động của quá trình hàn siêu âm dựa trên nguyên lý chuyển động của sóng siêu âm. Quá trình hàn bắt đầu khi máy phát sóng siêu âm phát rung cùng với công suất khuếch đại đầu ra của tín hiệu tần số sóng siêu âm. Hiệu ứng chuyển chuyển đổi từ điện áp ngược của đầu dò thành hiệu ứng rung động với tần số cơ học, tại đây nhiệt độ của mối hàn tăng lên nhanh chóng do ma sát giữa bề mặt mối hàn với các phân tử bên trong. Khi nhiệt độ đạt đến điểm nóng chảy mối hàn sẽ nóng chảy giúp cho các mối hàn kết dính lại với nhau, lấp đầy các chỗ hở tại mối hàn, tạo thành một mối hàn chắc chắn và vô cùng thẩm mỹ, giúp tiết kiệm được công đoạn xử lý mối hàn.

Ưu và nhược điểm của công nghệ hàn siêu âm

Ưu điểm 

• Công nghệ hàn siêu âm có khả năng tự phá bỏ lớp oxit bề mặt, dầu mỡ nhờ khả năng ma sát và dịch trượt giữa các vật hàn. Do đó tiết kiệm được công đoạn vệ sinh lớp bề mặt và nấu chảy chỗ hàn.
• Là phương pháp hàn hiệu quả cho những kim loại có điện trở nhỏ mà các phương pháp khác không đáp ứng được (như đồng điện kỹ thuật, vàng, bạc, nhôm,…)
• Có thể hàn được các lá kim loại mỏng, hàn các giấy kim loại.
• Có thể hàn các kim loại khác nhau với nhau, hàn kim loại với phi kim, hàn chất dẻo, hàn nhựa, hàn xương,…
• Cho phép hàn các chi tiết có tỷ lệ chiều dày chênh lệch lên tới 1:1000
• Hàn siêu âm ít tiêu tốn năng lượng, tạo nên ưu thế kinh tế vượt trội so với các quy trình hàn khác.
• Hàn siêu âm tiêu tốn năng lượng ít, thời gian hàn nhanh và dễ đưa vào quy trình tự động hoá.

Nhược điểm

• Giá thành của các loại máy hàn siêu âm khá cao, chính vì thế nó thường được sử dụng trong những quy trình hàn có yêu cầu khắt khe.

Những ứng dụng thực tế của hàn siêu âm

Nhờ những ưu điểm vượt trội, khả năng hàn các dây dẫn điện, tiếp điểm, hàn nối các linh kiện, ống với tấm siêu mỏng mà không để lại keo dư, không để lại tì vết và vết nứt trên linh kiện. Do đó hàn siêu âm đang được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực y tế, điện tử, vũ trụ,… cụ thể:

• Hàn nhựa PP, PE, ABS, PVC,…
• Hàn linh kiện, thiết bị điện tử,…
• Hàn khẩu trang y tế, hàn túi vải không dệt, hàn áo ngực, áo mưa,…
• Hàn phụ kiện, nội thất ô tô,…
• Hàn bao bì, đóng gói thực phẩm,..
• Hàn dụng cụ, thiết bị y tế,…
• Hàn đồ chơi,…
• …

Trên đây là một số kiến thức cơ bản về công nghệ hàn siêu âm, hy vọng sẽ giúp cung cấp thêm cho bạn những kiến thức bổ ích trong việc lựa chọn và sử dụng sản phẩm để đem lại hiệu quả cao hơn trong công việc.

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến công nghệ cũng như các sản phẩm ứng dụng hàn siêu âm, bạn có thể liên hệ ngày tới Hotline: 098.676.5115 để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí!