I musikkomedi "Victor Victoria" från 1982 sjunger Julie Andrews en hög ton i slutet av hennes karaktärs parisiska kabaretakt. Hon håller upp sedeln och champagneglas runt rummet spricker. Detta demonstrerade briljant hur högt tonade eller högfrekventa ljud kan bryta material från varandra. Men visste du att högfrekventa ljud kan användas för att binda material ihop? En teknik som kallas ultraljudssvetsning används för att montera produkter från många branscher - allt från medicintekniska apparater till sportskor till bilar.
Vanligtvis kan du fästa material genom att använda fästelement som spikar, skruvar eller gänga. Detta är lämpligt för metaller, trä, tyger och plast. För många plast används lim; lim bildar kemiska bindningar mellan själva limet och ytorna på de bundna plastmaterialen. Metaller kan hållas samman genom att värma andra metaller som ett bindemedel, såsom blylöd i elektriska anslutningar. Alternativt kan metallerna smälta direkt samman (svetsning); när de smälta metallytorna har svalnat, binder metallerna samman. Svetsning kräver vanligtvis en öppen låga eller fackla för att uppnå de höga temperaturer som krävs för att smälta metallytorna. Så det kan vara en dyr process för vissa tillverkningstillfällen.
En ny, mer kostnadseffektiv svetsmetod infördes på 1940-talet. Tekniken, ultraljudssvetsning, använde högfrekventa ljudvågor och tryck för att binda metaller och krävde mindre energi än konventionell svetsning. Ultraljudsmetallsvetsning utvecklades under 1950-talet genom 1990-talet när elektroniken som användes i utrustningen blev mer sofistikerad och datorer kunde kontrollera processen. Sedan denna tid har tekniken använts på plast, där den verkligen har blivit populär.
I den här artikeln ska vi titta på utrustningen och den fysiska processen för ultraljudssvetsning, hur New Balance har använt den för att göra sportskor och fördelarna och nackdelarna med denna teknik. Låt oss först titta närmare på hur ljudvågor binder material, både metall och plast.
