La saldatura ad ultrasuoni dei metalli fu scoperta casualmente negli anni '30 dell'Ottocento. A quel tempo, quando l'attuale elettrodo per saldatura a punti fu aggiunto al test di vibrazione ultrasonica, si scoprì che poteva essere saldato senza corrente, quindi fu sviluppata la tecnologia di saldatura a freddo dei metalli ad ultrasuoni. Sebbene la saldatura a ultrasuoni sia stata scoperta prima, finora il suo meccanismo d’azione non è ancora chiaro. È simile alla saldatura ad attrito, ma c'è una differenza. Il tempo di saldatura ad ultrasuoni è molto breve e la temperatura è inferiore a quella della ricristallizzazione; è inoltre diversa dalla saldatura a pressione, perché la pressione statica applicata è molto inferiore rispetto alla saldatura a pressione. Si ritiene generalmente che nella fase iniziale del processo di saldatura ad ultrasuoni, l'ossido sulla superficie metallica venga vibrato tangenzialmente e la parte sporgente della superficie ruvida produca ripetuti processi di microsaldatura e distruzione per aumentare l'area di contatto e aumentare la temperatura della zona di saldatura. All'interfaccia della saldatura si verifica una deformazione plastica elevata. In questo modo, quando le pressioni di contatto sono vicine alla distanza alla quale può agire la gravità atomica, si forma un giunto di saldatura. Se il tempo di saldatura è troppo lungo o l'ampiezza dell'onda ultrasonica è troppo grande, la forza di saldatura verrà ridotta o addirittura distrutta.
Caratteristiche della saldatura ad ultrasuoni dei metalli
Le caratteristiche della saldatura dei metalli ad ultrasuoni sono: nessuna necessità di flusso e riscaldamento esterno, nessuna deformazione dovuta al calore, nessuna tensione residua e bassi requisiti di trattamento di pre-saldatura sulla superficie della saldatura. È possibile saldare non solo metalli simili ma anche metalli dissimili. Lamiere sottili o filamenti possono essere saldati a piastre spesse. La saldatura a ultrasuoni consuma molta meno energia della saldatura corrente e viene spesso utilizzata per saldare i conduttori di transistor o circuiti integrati. Se utilizzato per la saldatura sigillante di farmaci e materiali esplosivi, può evitare che la saldatura generale contamini i medicinali a causa di oggetti disciolti e non esploderà a causa del calore e così via.
