Frequência ultrassônica. Os transdutores de soldagem ultrassônica são projetados para operar em uma frequência específica de 15 a 300 kHz para diferentes sistemas e aplicações. A maioria dos sistemas de soldagem de metal opera de 20 a 40 kHz, sendo 20 kHz a frequência mais comum.

Amplitude de vibração. A amplitude de vibração da ponta de soldagem está diretamente ligada à energia entregue à solda. As amplitudes de vibração ultrassônica são bastante pequenas – 10, 30 ou 50 mícrons na solda e raramente excedem 100 mícrons (aproximadamente 0,004 polegadas). Em alguns sistemas de soldagem, a amplitude é uma variável dependente; isto é, está relacionado à potência aplicada ao sistema. Em outros sistemas a amplitude é uma variável independente capaz de ser definida e controlada na fonte de alimentação através de um sistema de controle de feedback.

Força Estática. A força exercida nas peças através da ponta de soldagem e da bigorna cria um contato íntimo entre as superfícies opostas à medida que as vibrações da solda começam. A magnitude da força, que depende dos materiais e espessuras, bem como do tamanho da solda produzida, pode variar de dezenas a milhares de newtons. Por exemplo, produzir uma solda de 40 mm2 em alumínio da série 6000 pode usar força de 1.500 N, enquanto soldas de 10 mm2 em chapas de cobre macio com 0,5 mm de espessura podem exigir apenas 400 N.

Potência, energia e tempo. Embora listados como parâmetros de soldagem separados, potência, energia e tempo são melhor examinados juntos, uma vez que estão intimamente relacionados. Quando uma solda é feita, a tensão e a corrente da fonte de alimentação resultam em energia elétrica que flui para o transdutor durante o ciclo de soldagem. A energia entregue é a área sob a curva de potência de soldagem. A maioria das fontes de energia de soldagem são avaliadas pela potência de pico que podem fornecer, variando de algumas centenas de watts a vários quilowatts. A maioria dos tempos de soldagem são inferiores a um segundo. Com base na potência constante, uma soldagem de 0,4 segundo de um soldador de 2 kW forneceria 800 joules de energia.

Materiais. Isso abrange uma ampla gama de questões e parâmetros relacionados à soldagem ultrassônica de metais. O primeiro é o tipo de material ou combinação de materiais. Descobriu-se que a maioria dos materiais e combinações de materiais são soldáveis ​​de alguma forma, embora geralmente faltem parâmetros de soldagem específicos e dados de desempenho para a maioria deles. As propriedades do material, incluindo módulo, limite de escoamento e dureza, são uma consideração importante.

De modo geral, ligas macias como alumínio, cobre, níquel, magnésio, ouro, prata e platina são mais facilmente soldadas por ultrassom. Ligas mais duras, como titânio, ferros e aços, e ligas aeroespaciais à base de níquel e metais refratários (molibdênio e tungstênio) são mais difíceis.

As características da superfície do material são outro parâmetro, incluindo acabamento, óxidos, revestimentos e contaminantes.

Geometria da peça. As formas das peças soldadas desempenham um papel importante, sendo o fator dominante a espessura da peça. De modo geral, peças finas têm mais chances de obter uma soldagem ultrassônica bem-sucedida. Aumentar a espessura da peça, em particular a peça que entra em contato com a ponta de soldagem, requer uma área maior da ponta de soldagem, mais força estática e maior potência de soldagem. As espessuras máximas alcançáveis ​​dependerão do material e da potência disponível da fonte de energia de soldagem.

Ferramentas. Composto pelo sonotrodo/ponta de soldagem e pela bigorna, o ferramental serve para apoiar as peças e transmitir energia ultrassônica e força estática. Na maioria dos casos, a ponta da ferramenta é usinada como parte integrante de um sonotrodo sólido, mas em alguns casos são usadas pontas de ferramenta destacáveis. As superfícies de contato da ferramenta normalmente possuem padrões serrilhados de ranhuras e relevos ou outras rugosidades de superfície para melhorar a aderência da peça.

Embora as superfícies de contato da ponta de solda e da bigorna sejam geralmente planas, a ponta de solda pode ser projetada com uma ligeira curvatura convexa para alterar as tensões de contato.

Método de soldagem de metal

1. Forjamento a Quente: Visa fabricar peças de determinada temperatura em outros formatos por meio de prensa de forjamento com auxílio de puncionadeira, máquina de forjamento ou outros equipamentos.

   
   

 2.Fundição: Visa principalmente derreter o metal em líquido usando a alta temperatura, que é principalmente aplicável à fundição de ferro, aço, cobre, alumínio, zinco, bem como vários metais preciosos;

 3. Tratamento térmico: Tem como objetivo principal alterar o endurecimento dos materiais através do tratamento térmico nas peças de trabalho. Como, têmpera para diversas ferragens e pedágios, automóveis e motocicletas, máquinas-ferramentas, peças de ferragens e peças de máquinas, moldes de ferragens, etc.

 4. Soldagem / Brasagem: Tem como objetivo principal derreter a solda aquecendo-a a uma determinada temperatura com a finalidade de conectar dois tipos de metais do mesmo material ou de materiais diferentes

 5. Recozimento: Recozimento de vários produtos de aço inoxidável e outras peças de trabalho, como bacia de aço inoxidável, tubo de aço inoxidável, sugestão, trava de latão, radiador de alumínio e assim por diante.