超聲波金屬焊接機工作原理特點和應用

 超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發現的。它類似於摩擦焊,但有區別,超聲焊接時間很短,溫度低於再結晶;它與壓力焊也不相同,因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段,切向振動出去金屬表麵的氧化物,並是粗糙表麵的突出部分產生反複的微焊和破壞的過程而使接觸麵積增大,同時使焊區溫度升高,在焊件交界麵產生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下,相互接近到原子引力能夠發生作用的距離時,即形成焊點。焊接時間過長,或超聲波振幅過大會使焊接強度下降,甚至破壞。超聲波金屬焊接發展到今天,超聲波金屬焊接機包括:超聲波金屬點焊機、超聲波金屬線束焊接機、超聲波金屬滾焊機、超聲波金屬封切/尾機四大類。相信,隨著技術進步還會有更多的新超聲波金屬焊接技術出現!

  超聲波金屬焊接機工作原理

超聲波金屬焊接機是一種機械處理過程,把高頻電能通過換能器裝置轉換成機械振動作用於兩個需要焊接的金屬表麵,在加壓的情況下,使兩個金屬表麵相互主頻摩擦造成生熱凝聚而熔接。在焊接過程中並無電流在被焊件中通過,也無電焊模式的焊弧產和,由於超聲波焊接不存在熱傳導與電阻率等問題,因此對有色金屬材料來說,無疑是一種理想的金屬焊接係統。特別是鋁、鎳、銅、銀等細、薄材料進行單點、多點、方形、條形、單層、多層、複合焊接起到理想效果。其優點在於快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小於或等於5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。簡而言之,就是利用額每秒鍾數萬次的高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬工件表麵,再施以一定的壓力,使金屬表麵相互摩擦而形成分子層之間的熔合,達到焊接的目的。

  超聲波金屬焊接機的焊接優點

1、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性;   

2、焊接後導電性好,電阻係數極低或近乎零;   

3、對焊接金屬表麵要求低,氧化或電鍍均可焊接;   

4、焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料;   

5、金屬點焊機焊接時無火花,環保安全;

6、易實現異種金屬之間的連接及自動化控製。

  超聲波金屬焊接機的焊接特點

1、兩被焊接物體重疊,經超聲振動加壓接合成固態形式,接合時間短,且接合部分不產生鑄造組織(粗糙麵)缺陷。

2、超聲焊與電阻焊方法比較,模具壽命長,模具整修與替換時間少,而且易於實現自動化。

3、同種金屬不同種金屬之間均可以進行超聲焊接,與電氣焊相比耗費能量少得多。

4、超聲焊與其他壓焊相比,要求壓力較小,且變型量在10%以下,而冷壓焊其工件變形量達40%-90%.

5、超聲焊接不像其他焊接那樣要求進行被焊表麵的預處理及焊後的後處理。

6、處理超聲焊接無需助焊劑、金屬填料、外部加熱等外部因素。

7、超聲焊接可以使材料的溫度效應降到最低(焊區的溫度不超過被焊金屬絕對熔化溫度的50%),從而不使金屬結構變化,因此很適合電子領域中的焊接應用。

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