Použití ultrazvukového svařování je rozsáhlé a nachází se v mnoha průmyslových odvětvích včetně elektrotechnického a počítačového, automobilového a leteckého průmyslu, zdravotnictví a obalového průmyslu. O tom, zda lze dva předměty svařovat ultrazvukem, rozhoduje jejich tloušťka. Pokud jsou příliš tlusté, tento proces je nespojí. To je hlavní překážka při svařování kovů. Ultrazvukovým svařováním se však často spojují dráty, spoje mikroobvodů, plechy, fólie, pásky a sítě. Ultrazvukové svařování je velmi oblíbenou technikou pro spojování termoplastů. Je rychlé a snadno automatizovatelné, doba svařování je často kratší než jedna sekunda a není nutný žádný ventilační systém pro odvod tepla nebo spalin. Tento typ svařování se často používá ke konstrukci sestav, které jsou příliš malé, příliš složité nebo příliš jemné pro běžnější svařovací techniky.
Počítačový a elektrotechnický průmyslEdit
V elektrotechnickém a počítačovém průmyslu se ultrazvukové svařování často používá ke spojování kabelových spojů a k vytváření spojů v malých, jemných obvodech. Spoje kabelových svazků se často spojují pomocí ultrazvukového svařování. Svazky vodičů jsou velká seskupení vodičů, která se používají k rozvodu elektrických signálů a napájení. Pomocí ultrazvukového svařování lze také sestavovat elektromotory, polní cívky, transformátory a kondenzátory. Často se mu dává přednost také při montáži paměťových médií, jako jsou flash disky a počítačové disky, protože je zapotřebí velkých objemů. Bylo zjištěno, že ultrazvukové svařování počítačových disků má dobu cyklu kratší než 300 ms.
Jednou z oblastí, kde se ultrazvukové svařování nejvíce používá a kde se soustřeďuje nový výzkum a experimenty, jsou mikroobvody. Tento proces je pro mikroobvody ideální, protože vytváří spolehlivé spoje, aniž by do součástek vnášel nečistoty nebo tepelné deformace. Polovodičové součástky, tranzistory a diody se často spojují tenkými hliníkovými a zlatými dráty pomocí ultrazvukového svařování. Používá se také pro spojování vodičů a pásků i celých čipů do mikroobvodů. Příkladem, kde se mikroobvody používají, jsou lékařské senzory používané k monitorování lidského srdce u pacientů s bypassem.
Jedním z rozdílů mezi ultrazvukovým svařováním a tradičním svařováním je schopnost ultrazvukového svařování spojovat různorodé materiály. Dobrým příkladem, kde se tato schopnost využívá, je montáž součástí baterií. Při vytváření součástí baterií a palivových článků se často ultrazvukem svařují tenké měděné, niklové a hliníkové spoje, vrstvy fólie a kovová oka. Více vrstev fólie nebo pletiva lze často použít v jediném svaru, čímž se eliminují kroky a náklady.
Letecký a automobilový průmyslEdit
U automobilů se ultrazvukové svařování obvykle používá k montáži velkých plastových a elektrických součástí, jako jsou přístrojové desky, dveřní panely, světla, vzduchové kanály, volanty, čalounění a součásti motoru. Vzhledem k tomu, že plasty při konstrukci a výrobě automobilů stále více nahrazují jiné materiály, stává se montáž a spojování plastových součástí stále důležitějším problémem. Mezi výhody ultrazvukového svařování patří nízká doba cyklu, automatizace, nízké investiční náklady a flexibilita. Ultrazvukové svařování také nepoškozuje povrchovou úpravu, což je pro mnoho výrobců automobilů zásadní hledisko, protože vysokofrekvenční vibrace zabraňují vzniku stop.
Ultrazvukové svařování se obecně využívá v leteckém průmyslu při spojování tenkých plechů a jiných lehkých materiálů. Hliník je kov obtížně svařitelný tradičními technikami kvůli své vysoké tepelné vodivosti. Je však jedním z materiálů, které se pomocí ultrazvukového svařování svařují snadněji, protože se jedná o měkčí kov, a proto je dosažení pevného svaru jednoduché. Protože se hliník v leteckém a kosmickém průmyslu hojně používá, je ultrazvukové svařování důležitým výrobním procesem. Také s nástupem nových kompozitních materiálů se ultrazvukové svařování stává ještě rozšířenějším. Bylo použito při lepení oblíbeného kompozitního materiálu z uhlíkových vláken. Bylo provedeno mnoho studií s cílem nalézt optimální parametry, které povedou ke kvalitním svarům pro tento materiál.
Zdravotnický průmyslEdit
V lékařském průmyslu se často používá ultrazvukové svařování, protože při něm nedochází k zanášení nečistot nebo degradaci svaru a stroje mohou být specializované pro použití v čistých prostorách. Proces může být také vysoce automatizovaný, poskytuje přísnou kontrolu rozměrových tolerancí a nenarušuje biokompatibilitu dílů. Proto zvyšuje kvalitu dílů a snižuje výrobní náklady. Pomocí ultrazvukového svařování lze vyrábět předměty, jako jsou arteriální filtry, anesteziologické filtry, krevní filtry, infuzní katétry, dialyzační hadičky, pipety, kardiometrické rezervoáry, krevní/plynové filtry, obličejové masky a infuzní hroty/filtry. Další důležitou aplikací ultrazvukového svařování ve zdravotnictví jsou textilie. Předměty jako nemocniční pláště, sterilní oděvy, masky, transdermální náplasti a textilie pro čisté prostory lze utěsnit a sešít pomocí ultrazvukového svařování. Tím se zabrání kontaminaci a tvorbě prachu a sníží se riziko infekce.
Obalový průmyslEdit
Obaly jsou aplikací, kde se často používá ultrazvukové svařování. Mnoho běžných předmětů se buď vytváří, nebo balí pomocí ultrazvukového svařování. Mezi běžné aplikace patří utěsňování nádob, trubek a blistrů.
Ultrazvukové svařování se uplatňuje také při balení nebezpečných materiálů, jako jsou výbušniny, zábavní pyrotechnika a jiné reaktivní chemikálie. Tyto předměty obvykle vyžadují hermetické utěsnění, ale nemohou být vystaveny vysokým teplotám. Jedním z příkladů je butanový zapalovač. Tento obalový svar musí být schopen odolat vysokému tlaku a namáhání a musí být vzduchotěsný, aby mohl obsahovat butan. Dalším příkladem je balení munice a hnacích plynů. Tyto obaly musí být schopny odolat vysokému tlaku a napětí, aby chránily spotřebitele před obsahem. Při utěsňování nebezpečných materiálů je na prvním místě bezpečnost.
Potravinářský průmysl považuje ultrazvukové svařování za vhodnější než tradiční techniky spojování, protože je rychlé, hygienické a dokáže vytvářet hermetické uzávěry. Příkladem výrobků často utěsňovaných pomocí ultrazvukového svařování jsou nádoby na mléko a džusy. Papírové části, které mají být utěsněny, jsou potaženy plastem, obvykle polypropylenem nebo polyethylenem, a poté svařeny dohromady, aby se vytvořil vzduchotěsný uzávěr. Hlavní překážkou, kterou je třeba při tomto procesu překonat, je nastavení parametrů. Pokud například dojde k nadměrnému svařování, může být koncentrace plastu ve svarové zóně příliš nízká a způsobit porušení těsnění. Pokud dojde k nedostatečnému svaření, je těsnění neúplné. Rozdíly v tloušťkách materiálů mohou způsobit rozdíly v kvalitě svaru. Mezi další potraviny, které se svařují ultrazvukem, patří obaly na tyčinky, obaly na mražené potraviny a nádoby na nápoje.
.