隨著科學技術的日新月異,超聲波技術距離人們的生活越來越近,使用范圍也越來越廣。在軍事領域,潛艇模仿海豚,通過潛艇上的聲吶系統(tǒng)發(fā)出的超聲波來探測水下目標。由于超聲波在液體中衰減極小,故在伸手不見五指的深海中也可實現(xiàn)遠距離監(jiān)測,是迄今為止最有效的深海探測方式。另外,超聲波還可應用于武器。超聲波武器發(fā)射的高頻聲波可以在一定程度上引起強氣壓,并造成人體視物模糊、惡心等生理反應。在科研領域,有一種名叫非晶合金的新型材料在電阻焊接時易發(fā)生晶化、氧化,此時超聲波焊接就體現(xiàn)出了它杰出的優(yōu)勢:傳統(tǒng)的電焊工藝需要靠高溫熔化來實現(xiàn)兩個工件的結合;使用超聲波進行焊接,只需要保持一定的壓力,利用超聲波連續(xù)振動使被焊接的上下工件產生摩擦、形變,就能使結合面處的溫度上升。這種技術實現(xiàn)了不熔化的固體焊接,有效地避免了電阻焊接過程中產生的飛濺和氧化現(xiàn)象。
在最新款的高端智能手機中,非晶合金被用作屏幕旋轉結構的鷹翼鉸鏈,由此可見該材料的特殊之處??蒲腥藛T最新發(fā)現(xiàn),利用超聲波技術,可以實現(xiàn)非晶合金的室溫制造與成型,完全突破了傳統(tǒng)的制造與成型方法,在該領域中引起了廣泛關注。
疫情期間,醫(yī)用口罩對每個人都相當重要。佩戴口罩雖然不是萬能的,但是在很大程度上能過濾掉空氣中的飛沫、粉塵、廢氣等污染物,減少傳染性疾病的發(fā)生??谡滞ǔJ怯扇蹏姴?、無紡布、口罩帶、鼻梁筋組成??谡忠话闶峭ㄟ^超聲波焊接制作而成的。超聲波焊接具有可靠,高效,經濟且安全的焊接過程。與熱焊接方式或粘合工藝相比,采用超聲波對非織造材料進行焊接、層壓、切割和壓花具有優(yōu)勢。超聲波焊接因為在焊接過程中不會產生輻射熱,因此不會發(fā)生硬化反應,可保持非織造布材料表面柔軟。由于不需要粘合劑或膠水,因此在生產過程中不會在設備或材料上殘留粘合劑。超聲波技術使口罩生產具有更加清潔性。
作為阻斷病毒傳播路徑必不可少的醫(yī)療用品,口罩在各國成為供不應求的硬通貨。而防護效果最好的KN95口罩,也與超聲波有關。超聲波焊接技術是KN95口罩自動化生產線核心組成部分。KN95口罩由5層到6層無紡過濾布、鼻梁條、耳帶等組成。KN95口罩自動化生產線則由無紡過濾布上料機構、鼻梁條超聲波焊接機構、耳帶超聲波焊接機構和口罩折疊機構等組成。以耳帶焊接機構為例,它利用超聲波傳輸?shù)母哳l振動使口罩的耳帶與無紡過濾布表面相互摩擦,產生局部高溫,從而使無紡過濾布與耳帶熔合。超聲波停止之后,繼續(xù)保持一段時間的壓力,使連接處固化成型,這樣焊接后的強度接近原材料的強度。
口罩生產中使用的超聲波焊接技術
超聲波焊接優(yōu)勢: (1)環(huán)保:無需傳統(tǒng)的溶劑、粘結劑和熱合工藝,不消耗大量熱源,屬于無污染、無毒安全生產; (2)智能:工作時自動搜頻,自動跟頻,程序可控。超聲振幅由0%~100%無級可調,可匹配不同熱塑性材料的焊接; (3)高效:焊接速度快、強度高,焊接成本低,可實現(xiàn)自動優(yōu)質焊接。 (4)美觀:焊口光潔平整,外形美觀。
此外,KN95口罩上面的壓痕、封邊、鼻梁線的裝配也都是通過超聲波焊接工藝來完成的。大家不妨拿一個KN95口罩,摸摸銜接處,感受下超聲波焊接技術的實戰(zhàn)成果吧。