Cтраница 2
![]() |
Применение ультразвука в процессах сварки плавлением.| Ультразвуковая установка для сварки пластмасс. [16] |
Схема аппарата с поперечным волноводом ( рис. 7 - 18 а) основана на том, что механические колебания ультразвуковой частоты передаются от магнитострикционного излучателя через продольный клинообразный ( ножевого типа) акустический трансформатор-волновод к поперечному стержневому волноводу. Стержневой волновод выбирается с таким расчетом, чтобы поперечные колебания, возникающие в нем, находились в резонансе с колебаниями продольного волновода. Свариваемые детали помещаются на нижнем конце поперечного волновода, где возникают максимальные касательные напряжения. Зажатие осуществляется специальным устройством через нижний отражающий волновод. [17]
![]() |
Рабочий инструмент для сварки косвенным импульсным нагревом. [18] |
Для надежного соединения поверхностей с прочной окисной пленкой, например алюминия, применяют сварку с интенсификацией процесса энергией механических колебаний ультразвуковой частоты. В этом случае сваривание металлов происходит за счет увеличения физического контакта поверхностей при сминании и срезании микронеровностей под действием продольных ультразвуковых колебаний, разрушения окисных пленок и удаления их из зоны сварки. Кроме того, трение приводит к интенсивному выделению тепла в зоне контакта. Под влиянием этого тепла металл микровыступов переходит в пластическое состояние, течет и способствует образованию металлических связей. [19]
Источник упругих колебаний А, называемый вибратором-излучателем, установлен в днище судна и в течение тысячных долей секунды возбуждает механические колебания ультразвуковой частоты. Колебания, отраженные от точки С ( эхо), возвращаются к днищу судна и принимаются устройством, называемым вибратором-приемником. [20]
При закалке с наложением электрического поля в закалочной жидкости возбуждаются непрерывные электрические разряды, под влиянием которых возникают гидравлические ударные волны и механические колебания ультразвуковой частоты. Таким образом, в процессе охлаждения при закалке с наложением электрического поля изделия подвергаются одновременно термическому воздействию, гидравлическим ударам и ультразвуковым колебаниям. [21]
Иногда процессу активации сопутствуют и другие явления, обусловленные специфическими особенностями применяемых источников энергии: смещение диполей под воздействием высокочастотного электрического поля при ВЧ сварке, механические колебания ультразвуковой частоты при сварке ультразвуком и др. Для активации свариваемых поверхностей растворимых полимеров могут быть использованы также растворители, а при химической сварке - вещества, вступающие в химическое взаимодействие со свариваемым материалом. [22]
Иногда процессу активации сопутствуют и другие явления, обусловленные специфическими особенностями применяемых источников энергии: смещение диполей под воздействием высокочастотного электрического поля при В Ч сварке, механические колебания ультразвуковой частоты при сварке ультразвуком и др. Для активации свариваемых поверхностей растворимых полимеров могут быть использованы также растворители, а при химической сварке - вещества, вступающие в химическое взаимодействие со свариваемым материалом. [23]
Одним из путей предотвращения этого является применение промежуточного присадочного материала [6, 18], например из плавких марок фторопласта-4 ( Ф-4 МБ, Ф-50), другим - введение в зону нагрева механических колебаний ультразвуковой частоты. [24]
Для сварки различных изделий большое распространение получают установки с применением ультразвука. Принцип действия таких установок основан на преобразовании электрической энергии в механические колебания ультразвуковой частоты и передаче их свариваемым деталям. Для создания ультразвуковых колебаний ( порядка от 18 до 90 кГц и выше) используют или магни-тострикционные или пьезоэлектрические генераторы. Амплитуда колебаний составляет обычно 3 - 5 мкм. Установки снабжают ограждениями, а также устройствами, препятствующими проникновению посторонних в опасную зону в момент сварки. [25]
Более того, частотная характеристика двухполюсника может быть вполне определенной и может быть представлена в терминах теории цепей У ( усо) § ( ш) - / 6 ( ( о) и в том случае, когда внутри двухполюсника протекают процессы преобразования электромагнитной энергии, выходящие за рамки представлений об электрической цепи и ее элементах. Так, например, генератор ультразвуковых механических колебаний ( рис. 6 - 10) преобразовывает поступающую на вход электромагнитную энергию в энергию механических колебаний ультразвуковой частоты, распространяющихся, например, в воде. Мощность таких колебаний может быть очень большой. С точки зрения электрической цепи, питающей преобразователь, он представляется двухполюсником с вполне определенной частотной характеристикой У ( / ( о); эта характеристика может носить отчетливо выраженный резонансный характер. [26]
![]() |
Схема ультразвукового дефектоскопа, раб-лающего по теневому методу. [27] |
Теневой метод основан на появлении за дефектом звуковой тени при прохождеЕШи ультразвука через деталь, помещенную между излучателем колебаний и приемным устройством. На рис. 4.10, а, б представлена схема дефектоскопа, работающего по принципу теневого метода. Высокочастотные электрические колебания, вырабатываемые генератором 1, издаются на пьезоэлектрический преобразователь 2, в котором преобразуются в механические колебания ультразвуковой частоты. При этом на регистрирующем приборе 7 отсутствуют показания, что свидетельствует о наличии дефекта. [28]
Однако в радиотехнике находят применение и сигналы другой физической природы. Некоторые преобразования сигналов ( например, генерирование колебаний со стабильной частотой, задержка на большой временной интервал) легче реализуются с помощью механических колебаний ультразвуковых частот. В оконечных элементах радиолокационных устройств находят все более широкое применение оптические методы обработки сигналов, представляющих собой модулированные световые потоки ( см. гл. [29]
Верхний предел полосы звуковых частот находится около 16 - Ю3 гц. Более высоких частот человеческое ухо обычно не воспринимает. Далее начинается область ультразвуковых частот, обладающих многими замечательными свойствами. Область применения механических колебаний ультразвуковой частоты быстро расширяется. [30]