ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 29-147-02

Результат научно-исследовательской работы.

Разработан способ диффузионной сварки в вакууме с наложением направленных ультразвуковых колебаний с использованием ультразвукового капиллярного эффекта.

Сущность его заключается в подъеме расплавленного полимера по капиллярам при определенных соотношениях интенсивности звука, частоты и угла расположения капилляра относительно нормали к фронту ультразвуковой волны.

Для его реализации предлагается следующая технологическая схема:

- подготовка металлической поверхности с целью создания капилляров;

- нагрев сборочного узла до температуры, при которой в расплавленном полимере возможно формирование ассоциатов (микрообъемов) с помощью поля направленных УЗ-колебаний;

- подача УЗ-колебаний с определенной интенсивностью, позволяющей формировать ассоциаты и поддерживать их во вращательном состоянии;

- приложение давления и выдержка при нем в течение времени, достаточного для заполнения полимером капилляров металлической поверхности;

- охлаждение сборки с определенной скоростью, обусловленной кинетикой кристаллизации;

Перед сваркой изделий из алюминиевого сплава и фторпласта металлическая поверхность подвергается твердому анодированию в 20%-ном растворе серной кислоты для образования пористой структуры с диаметром капилляров 20Ч10 ^-3 мм и глубиной до 8Ч10 ^-3 .

Сварка производится в специальном приспособлении, которое помещается в вакуумную камеру установки СДВУ-50, оснащенную специальной ультразвуковой головкой.

Остаточное давление в камере 5Ч10 ^-1 Па. Сварочный узел нагревают со скоростью 0,16-0,2 к/с до температуры 673-683°К, прикладывают давление 0,3 - 0,6 МПа, затем зону контакта озвучивают в течение 600 с через фторпласт УЗ-колебаниями частотой 2 МГц, интенсивностью 1,0Ч10 ⁵ - 2,0Ч10 ⁵ Вт/м ², направленными в зону контакта под первым критическим углом, после чего производят охлаждение со скоростью 0,05к/с.