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超声固结技术的优势及应用前景

智慧芽 | 2023-07-05 |

  随着现代工业的日新月异,对于材料链接和结合技术的要求也越来越高。超声固结技术由此应运而生,不仅可以提高结合强度,还可以减少被连接物表面损伤,适用于多种材料,在生产中得到广泛应用。本文将探讨超声固结技术的优势及应用前景。

  超声固结技术原理及特点

  超声固结,是以超声振动的形式把材料与材料之间加以固结,并产生一个良好的结合效果。固结过程是利用高频振动,不断加深材料表面之间的结合和间隙,在振动力的作用下,使接触面与接触面之间的空隙缩小,从而形成牢固的结合。以移动电话的生产中,铝制机壳中的多个小铝合金零件的固结就是采用超声固结技术实现的。

  超声固结技术,是一种非常高效、无毒、无污染、无损伤的结合方式,同时还有以下几个独特的特点。

  1. 工艺简单、快速

  超声固结技术的加工周期短,且可以针对不同材质进行不同固结工艺设计,非常符合生产要求。具体来说,采用超声固结技术,常规的加工工艺可以进一步简化,从而避免了一些繁琐的复杂加工流程。例如,通过调整超声固结机的参数可以轻松加速铝合金板材的固结速度,在达到同等初始强度的同时,显著减少工艺周期。

  2. 结合强度高

  超声固结技术不仅可以固结不同材质的材料,同时可以提高材料的固结强度。实验表明,采用超声固结对于不同材质的平板结合件强度分别达到了铆钉强度的4倍和焊缝强度的3倍,可见其强度可靠。

  3. 环保节能

  在传统的加工方式需要使用热能进行加工,其中包括需要进行钎焊,电弧焊接和气焊,这些工艺无疑会产生许多有害物质,导致环境污染严重。然而,在超声固结技术中,只需要在工件接触的点上施加沿材料表面传播的超声波进行固结处理,它不需要热熔,不会产生任何有害气体或废料,从而保护了环境,也符合生态环保的要求。

  超声固结技术的应用前景

  超声波是一种高能量的机械波,具有很多应用的潜力。超声固结技术在材料加工领域已经有了广泛的应用,具有很多的优势,因此在未来的发展中,超声固结技术有着非常广阔的应用前景。

  1. 高强度材料制造

  高强度合金材料是目前重要的一类结构材料,应用范围涵盖了民用与军用的各个领域。超声固结技术可以将各种高强度材料固结起来,不但减小了表面的结合缝隙,还可以提高强度,具有科技含量高的应用前景。例如在航空、汽车、电子等行业中使用需要高强度的材料,超声固结技术将是一种优良选择。

  2. 金属-陶瓷、金属-橡胶材料的粘合加工

  超声固结的应用将为金属-陶瓷、金属门-橡胶材料粘合加工提供一种简单的方式。实验表明,采用超声固结时不需要任何机械锯,也不需要使用浆液来固结材料,在保证固结高强度的同时减少了粘合剂的使用,这种加工方式能够使各种材料固结更加紧密,并减少压力和磨损。

  3. 纳米材料的制备和加工

  超声固结技术可以在纳米级别的颗粒之间进行固结,形成一个新的均匀馈料。在该技术中,超声波与介质之间的交互能量可以产生类似搅拌的效果,从而将纳米灵活地处理、形成纳米复合材料。

  总结

  超声固结技术是一种高效、工艺简单、快速、结合强度高、环保节能的结合方式,未来具有广泛的应用前景,将在多个领域得到应用。但同时,需要注意该技术在实际应用中仍需要加强相关的技术研究,不断提高其应用范围和使用效果,才能更好地为工业生产提供基础保障。

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