Anvendelserne af ultralydssvejsning er omfattende og findes i mange industrier, herunder el- og computerindustrien, bilindustrien, luft- og rumfart, medicinalindustrien og emballage. Om to emner kan ultralydssvejses afgøres af deres tykkelse. Hvis de er for tykke, vil denne proces ikke samle dem. Dette er den største hindring i forbindelse med svejsning af metaller. Tråde, mikrokredsløbsforbindelser, metalplader, folier, bånd og net bliver dog ofte samlet ved hjælp af ultralydssvejsning. Ultralydssvejsning er en meget populær teknik til sammenføjning af termoplast. Den er hurtig og let automatiseret med svejsetider på ofte under et sekund, og der er ikke behov for et ventilationssystem til at fjerne varme eller udstødning. Denne type svejsning bruges ofte til at opbygge samlinger, der er for små, for komplekse eller for delikate til mere almindelige svejseteknikker.

Computer- og elindustrienRediger

I el- og computerindustrien bruges ultralydssvejsning ofte til at sammenføje ledningsforbindelser og til at skabe forbindelser i små, delikate kredsløb. Forbindelser i ledningsbånd forbindes ofte ved hjælp af ultralydssvejsning. Ledningsbånd er store grupper af ledninger, der anvendes til at distribuere elektriske signaler og strøm. Elektromotorer, feltspoler, transformatorer og kondensatorer kan også samles ved hjælp af ultralydssvejsning. Det er også ofte at foretrække ved samling af lagringsmedier som f.eks. flashdrev og computerdisketter på grund af de store mængder, der kræves. Ultralydssvejsning af computerskiver har vist sig at have cyklustider på mindre end 300 ms.

Et af de områder, hvor ultralydssvejsning anvendes mest, og hvor ny forskning og eksperimenter er centreret, er mikrokredsløb. Denne proces er ideel til mikrokredsløb, da den skaber pålidelige bindinger uden at indføre urenheder eller termisk forvrængning i komponenterne. Halvlederkomponenter, transistorer og dioder forbindes ofte ved hjælp af tynde aluminium- og guldtråde ved hjælp af ultralydssvejsning. Det bruges også til at binde ledninger og bånd samt hele chips til mikrokredsløb. Et eksempel på, hvor mikrokredsløb anvendes, er i medicinske sensorer, der bruges til at overvåge det menneskelige hjerte hos bypass-patienter.

En forskel mellem ultralydssvejsning og traditionel svejsning er ultralydssvejsningens evne til at forbinde uensartede materialer. Samling af batterikomponenter er et godt eksempel på, hvor denne evne udnyttes. Ved fremstilling af batteri- og brændselscellekomponenter svejses tynde kobber-, nikkel- og aluminiumforbindelser, folielag og metalnet ofte sammen ved hjælp af ultralyd. Flere lag folie eller net kan ofte påføres i en enkelt svejsning, hvilket eliminerer trin og omkostninger.

Luftfarts- og bilindustrienRediger

I biler anvendes ultralydssvejsning ofte til at samle store plast- og elektriske komponenter som f.eks. instrumentpaneler, dørpaneler, lamper, luftkanaler, rat, polstring og motorkomponenter. Efterhånden som plast fortsat har erstattet andre materialer i design og fremstilling af biler, er samling og sammenføjning af plastkomponenter i stigende grad blevet et kritisk spørgsmål. Nogle af fordelene ved ultralydssvejsning er lave cyklustider, automatisering, lave kapitalomkostninger og fleksibilitet. Desuden skader ultralydssvejsning ikke overfladefinish, hvilket er en afgørende faktor for mange bilproducenter, fordi de højfrekvente vibrationer forhindrer, at der opstår mærker.

Ultrasonsvejsning anvendes generelt i luftfartsindustrien ved samling af tynde metalplader og andre letvægtsmaterialer. Aluminium er et vanskeligt metal at svejse med traditionelle teknikker på grund af dets høje varmeledningsevne. Det er imidlertid et af de materialer, der er nemmere at svejse ved hjælp af ultralydssvejsning, fordi det er et blødere metal, og det er derfor let at opnå en faststofsvejsning. Da aluminium er så udbredt i luftfartsindustrien, er ultralydssvejsning derfor en vigtig fremstillingsproces. Med fremkomsten af nye kompositmaterialer bliver ultralydssvejsning også endnu mere udbredt. Den er blevet anvendt til limning af det populære kompositmateriale kulfiber. Der er foretaget talrige undersøgelser for at finde de optimale parametre, der giver kvalitetssvejsninger til dette materiale.

Medicinsk industriRediger

I den medicinske industri anvendes ultralydssvejsning ofte, fordi den ikke introducerer forurenende stoffer eller nedbrydning i svejsningen, og maskinerne kan specialiseres til brug i renrum. Processen kan også være meget automatiseret, giver streng kontrol med dimensionstolerancer og forstyrrer ikke deleens biokompatibilitet. Derfor øger den delekvaliteten og mindsker produktionsomkostningerne. Artikler som arteriefiltre, anæstesifiltre, blodfiltre, IV-katetre, dialyseslanger, pipetter, kardiometribeholdere, blod/gasfiltre, ansigtsmasker og IV-spidser/filtre kan alle fremstilles ved hjælp af ultralydssvejsning. Et andet vigtigt anvendelsesområde for ultralydssvejsning i den medicinske industri er tekstiler. Genstande som hospitalskjoler, sterile beklædningsgenstande, masker, transdermale plastre og tekstiler til renrum kan forsegles og syes ved hjælp af ultralydssvejsning. Dette forhindrer forurening og støvproduktion og reducerer risikoen for infektion.

EmballageindustriRediger

Butantænder

Pakning er en anvendelse, hvor ultralydssvejsning ofte anvendes. Mange almindelige genstande fremstilles eller emballeres enten ved hjælp af ultralydssvejsning. Forsegling af beholdere, rør og blisterpakninger er almindelige anvendelser.

Ultrasonsvejsning anvendes også til emballering af farlige materialer som f.eks. sprængstoffer, fyrværkeri og andre reaktive kemikalier. Disse genstande har tendens til at kræve hermetisk forsegling, men kan ikke udsættes for høje temperaturer. Et eksempel er en butan lighter. Denne beholdersvejsning skal kunne modstå højt tryk og spænding og skal være lufttæt for at indeholde butan. Et andet eksempel er emballering af ammunition og drivladninger. Disse emballager skal kunne modstå højt tryk og høje belastninger for at beskytte forbrugeren mod indholdet. Ved forsegling af farlige materialer er sikkerhed et primært anliggende.

Fødevareindustrien finder ultralydssvejsning at foretrække frem for traditionelle sammenføjningsteknikker, fordi det er hurtigt, hygiejnisk og kan producere hermetiske forseglinger. Mælke- og juicebeholdere er eksempler på produkter, der ofte forsegles ved hjælp af ultralydssvejsning. De papirdele, der skal forsegles, belægges med plast, som regel polypropylen eller polyethylen, og svejses derefter sammen for at skabe en lufttæt forsegling. Den største hindring, der skal overvindes i denne proces, er fastsættelsen af parametrene. Hvis der f.eks. svejses for meget, kan koncentrationen af plast i svejsezonen være for lav, hvilket kan medføre, at forseglingen bryder. Hvis der svejses for lidt, er forseglingen ufuldstændig. Variationer i materialernes tykkelse kan medføre variationer i svejsekvaliteten. Nogle andre fødevarer, der forsegles ved hjælp af ultralydssvejsning, omfatter indpakninger til slikbarer, frosne madpakker og beholdere til drikkevarer.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.