I. Qu'est-ce qu'une échographie ?

Les ondes ultrasoniques sont une technique qui utilise l'énergie générée par des vibrations à haute fréquence pour agir sur la surface d'une pièce, permettant ainsi l'assemblage de pièces métalliques.

II. Principe de fonctionnement des ondes ultrasonores

1. L'énergie électrique est convertie en vibrations mécaniques à haute fréquence, puis transmise à la buse de soudage par une tête de soudage à accord acoustique. Les pièces supérieure et inférieure frottent l'une contre l'autre sous des cycles de pression de 20 000 ou 40 000 fois par seconde. L'effet combiné des vibrations à haute fréquence et de la pression disperse la fine couche de matériau et d'oxydes présente à la surface de la pièce, formant ainsi une soudure par diffusion propre et contrôlable. La recombinaison des atomes entre les pièces permet finalement la formation d'une couche de fusion métallurgique fiable.
2. Un générateur convertit un courant basse fréquence en courant haute fréquence. Ce dernier est ensuite transformé en vibration mécanique par un transducteur. Le modulateur d'amplitude et la tête de soudage permettent d'ajuster l'amplitude de cette vibration. Sous une certaine pression statique, les structures moléculaires à la surface du métal frottent et entrent en collision, induisant une interpénétration intermoléculaire et réalisant ainsi la soudure.

Connaissances de base et dépannage des ultrasons

III. Défauts courants en soudage par ultrasons

(a) Soudure incomplète

1. Puissance de soudage insuffisante : pression insuffisante, amplitude insuffisante ou base mal fixée.
2. Énergie de soudage insuffisante : La formule de calcul de l’énergie de sortie est E = P × T = F × V × T = μN × A × f × T (où E est l’énergie, P la puissance, V la vitesse, μ le coefficient de frottement, N la pression, A l’amplitude, f la fréquence et T le temps). Une énergie insuffisante entraînera une mauvaise soudure.
3. Les couches d'huile ou d'oxyde présentes à la surface du matériau peuvent affecter la qualité de la liaison par soudage.
4. Si les dents sont trop pointues, elles peuvent facilement pénétrer la soudure pendant le soudage.
5. La surface de la soudure présente un revêtement de matériau non adapté au soudage par ultrasons.
6. Les matériaux à souder ne conviennent pas au soudage par ultrasons.

(ii) Socle de la tête de soudage

Cause Lorsque la tête ou la base de soudage entre en contact avec le matériau, des températures excessivement élevées sont générées, provoquant une pénétration moléculaire entre le matériau et la tête ou la base de soudage, ce qui entraîne une adhésion.

Solution :

1. Inspectez les dents de la tête et de la base de soudage. Une usure importante entraînera une hausse de température et nécessitera une intervention rapide.
2. Tout en garantissant des résultats de soudage optimaux, la puissance peut être augmentée de manière appropriée et le temps de soudage raccourci afin de réduire les échanges d'énergie excessifs entre la tête de soudage et le matériau.

(iii) Fissures de soudure

1. Fissuration autour du joint de soudure : lors du soudage de plusieurs couches de matériau, le bord du joint de soudure présente une pente. Les vibrations de la tête de soudage exercent une force de traction sur ce bord, ce qui peut facilement provoquer des fissures.
2. Solution Effectuer un traitement spécial sur le bord du joint soudé afin d'assurer une répartition uniforme des contraintes et d'atténuer la force de traction générée par les vibrations.
3. Fissures près de la soudure : les vibrations de la tête de soudage provoquent un mouvement de va-et-vient du matériau. Par exemple, lorsqu’une feuille d’aluminium est connectée à une batterie, une traction peut facilement entraîner sa rupture.
4. Solutions : ① Changer la direction du motif de la dent (par exemple, utiliser des motifs diagonaux) pour ajuster la direction de la force sur le matériau ; ② Allonger la languette de manière appropriée pour créer un espace tampon entre la batterie et le joint de soudure.

(iv) Fortes fluctuations de la puissance de sortie

Raison De nombreux facteurs influent sur la puissance de sortie et doivent être vérifiés un par un.

Solution :

1. Inspectez l'installation du triple bloc, vérifiez s'il est endommagé et remontez-le si nécessaire.
2. Vérifiez que les vis de la base sont bien serrées.
3. Vérifiez l'absence d'espace au niveau de la bride de base.
4. Inspectez les dispositifs de soudage pour confirmer que les positions de soudage sont constantes à chaque fois.
5. Vérifiez la surface du matériau pour détecter toute oxydation ou tache d'huile.
6. Vérifiez que les spécifications des matériaux entrants sont cohérentes (lorsque la course de la tête de soudage est fixe, les différences d'épaisseur et de dureté des matériaux entraîneront des fluctuations de la puissance de sortie).
7. Vérifiez la stabilité de l'alimentation en air de l'usine et observez s'il y a des fluctuations dans le manomètre de pression d'air d'admission.
8. Vérifiez si la sortie ultrasonique du boîtier d'alimentation est stable.

(v) Surcharge

Causes et deux situations à prendre en compte : la surcharge électrique et la surcharge de fréquence.

Solution :

1. Réduisez les paramètres de soudage en conséquence.
2. Limitez la profondeur de descente de la tête de soudage afin de maintenir un certain écart entre la tête de soudage et la base.