Волноводы при передаче энергии ультразвука находятся в весьма сложном термомеханическом состоянии. Оно характеризуется знакопеременным характером нагружения, значительными механическими переменными нагрузками, достаточно высокими температурами, особенно на поверхности сварочного наконечника. Кроме того, материалы волноводов должны обладать минимальным коэффициентом потерь е, иметь минимальное изменение своих линейных размеров при температурах 400—600 °С, должны хорошо обрабатываться и быть сравнительно недорогими и недефицитными.
Таким образом, рекомендации по выбору материалов и методов соединений волноводов сводятся к следующему.
Материал концентратора и всех волноводных звеньев должен обладать достаточно высокой усталостной прочностью, малыми потерями, хорошо паяться твердыми припоями, а при необходимости и свариваться. Формой концентратора определяется распределение амплитуд колебательного напряжения и смещения по его длине.
Приобретать материалы для сварки лучше всего в специализированных магазинах http://www.svaris-spb.ru/.
Для колебательных систем с такими выходными параметрами выбор материала концентратора является актуальной и довольно сложной задачей. Из приведенных данных видно, что хорошими прочностными характеристиками обладает хромомарганиевокремневая сталь ЗОХГСА. Предел выносливости этой стали превышает значения пределов выносливости других материалов. Потери на внутреннее трение в этой стали ниже чем в малоуглеродистых сталях. Минимальными потерями обладают титановые сплавы. Они обеспечивают наиболее высокую амплитуду колебаний инструмента. Экспериментально показано, что амплитуда колебаний на торне волноводов из титанового сплава, например ВТ5. в два раза больше амплитуды колебаний на волноводе из стали 45 К положительным качествам волноводов из титана можно отнести также их сравнительно высокую усталостную прочность.
5 августа 2013
