Kimpalan ultrasonik ialah proses perindustrian di mana getaran akustik ultrasonik frekuensi tinggi digunakan secara tempatan pada kepingan kerja yang disatukan di bawah tekanan untuk mencipta kimpalan keadaan pepejal.Ia biasanya digunakan untuk plastik dan logam, dan terutamanya untuk menyambung bahan yang berbeza.Dalam kimpalan ultrasonik, tiada bolt penghubung, paku, bahan pematerian, atau pelekat yang diperlukan untuk mengikat bahan bersama-sama.Apabila digunakan pada logam, ciri ketara kaedah ini ialah suhu kekal jauh di bawah takat lebur bahan yang terlibat dengan itu menghalang sebarang sifat yang tidak diingini yang mungkin timbul daripada pendedahan suhu tinggi bahan.
Untuk menyertai bahagian termoplastik acuan suntikan kompleks, peralatan kimpalan ultrasonik boleh disesuaikan dengan mudah agar sesuai dengan spesifikasi tepat bahagian yang dikimpal.Bahagian-bahagiannya diapit di antara sarang berbentuk tetap (anvil) dan sonotrode (tanduk) yang disambungkan kepada transduser, dan getaran akustik amplitud rendah ~20 kHz dipancarkan.(Nota: Frekuensi biasa yang digunakan dalam kimpalan ultrasonik termoplastik ialah 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz dan 70 kHz).Apabila mengimpal plastik, antara muka kedua-dua bahagian direka khas untuk menumpukan proses lebur.Salah satu bahan biasanya mempunyai pengarah tenaga berduri atau bulat yang menyentuh bahagian plastik kedua.Tenaga ultrasonik mencairkan sentuhan titik antara bahagian, mewujudkan sambungan.Proses ini adalah alternatif automatik yang baik untuk gam, skru atau reka bentuk snap-fit.Ia biasanya digunakan dengan bahagian-bahagian kecil (cth telefon bimbit, elektronik pengguna, alat perubatan pakai buang, mainan, dll.) tetapi ia boleh digunakan pada bahagian-bahagian sebesar gugusan instrumen automotif kecil.Ultrasonik juga boleh digunakan untuk mengimpal logam, tetapi biasanya terhad kepada kimpalan kecil logam nipis dan boleh ditempa, contohnya aluminium, kuprum, nikel.Ultrasonik tidak akan digunakan dalam mengimpal casis kereta atau dalam mengimpal kepingan basikal bersama-sama, kerana tahap kuasa yang diperlukan.
Kimpalan ultrasonik termoplastik menyebabkan peleburan tempatan plastik disebabkan oleh penyerapan tenaga getaran di sepanjang sambungan yang akan dikimpal.Dalam logam, kimpalan berlaku disebabkan oleh penyebaran tekanan tinggi oksida permukaan dan gerakan tempatan bahan.Walaupun terdapat pemanasan, ia tidak mencukupi untuk mencairkan bahan asas.
Kimpalan ultrasonik boleh digunakan untuk kedua-dua plastik keras dan lembut, seperti plastik semikristalin dan logam.Pemahaman tentang kimpalan ultrasonik telah meningkat dengan penyelidikan dan ujian.Penciptaan peralatan yang lebih canggih dan murah serta peningkatan permintaan untuk komponen plastik dan elektronik telah membawa kepada pengetahuan yang semakin meningkat tentang proses asas.Walau bagaimanapun, banyak aspek kimpalan ultrasonik masih memerlukan lebih banyak kajian, seperti mengaitkan kualiti kimpalan dengan parameter proses.Kimpalan ultrasonik terus menjadi bidang yang pesat membangun.
Masa siaran: Dis-02-2021