I den musikalske komedie "Victor Victoria" fra 1982 synger Julie Andrews en høj note i slutningen af hendes karakters parisiske kabaretakt. Hun holder noten og champagneglas rundt om i rummet. Dette demonstrerede strålende, hvordan højt tonede eller højfrekvente lyde kan bryde materialer fra hinanden. Men vidste du, at højfrekvente lyde kan bruges til at binde materialer sammen? En teknologi kaldet ultralydssvejsning bruges til at samle produkter fra mange brancher - lige fra medicinsk udstyr til sportssko til biler.
Typisk kan du binde materialer ved hjælp af fastgørelsesmidler, såsom søm, skruer eller gevind. Dette er passende for metaller, træ, tekstiler og plast. I mange plast anvendes lim; lim danner kemiske bindinger mellem selve limet og overfladerne på de bundne plastmaterialer. Metaller kan holdes sammen ved at opvarme andre metaller som et bindemiddel, såsom blylodde i elektriske forbindelser. Alternativt kan metallerne smeltes direkte sammen (svejsning); når de smeltede metaloverflader er afkølet, bindes metaller sammen. Svejsning kræver normalt en åben flamme eller fakkel for at opnå de høje temperaturer, der er nødvendige for at smelte metaloverfladerne sammen. Så det kan være en dyr proces for nogle produktionsopgaver.
En ny, mere omkostningseffektiv svejsemetode blev introduceret i 1940'erne. Teknikken, ultralydssvejsning, brugte højfrekvente lydbølger og tryk til at binde metaller sammen og krævede mindre energi end konventionel svejsning. Ultrasonisk metal svejsning udviklet i 1950'erne gennem 1990'erne, da elektronikken, der blev brugt i udstyret, blev mere sofistikeret og computere kunne kontrollere processen. Siden denne tid er teknikken blevet anvendt på plast, hvor den virkelig er blevet populær.
I denne artikel skal vi se på udstyr og fysisk proces ved ultralydssvejsning, hvordan New Balance har brugt det til at fremstille sportssko, og fordele og ulemper ved denne teknik. Lad os først se nærmere på, hvordan lydbølger binder materialer, både metal og plast.
