超聲波金屬焊工作原理:
既不向工件輸送電流,也不向工件引入高溫?zé)嵩粗皇窃陟o壓力及彈性振動(dòng)能的共同作用下,交機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)變成工件間摩擦功形變能和隨之而生生的溫升,從而使工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)連接。通過(guò)高頻的機(jī)械振動(dòng)對(duì)非鐵磁性的金屬物料工件進(jìn)行焊接。在焊接過(guò)程中,將其中一個(gè)工件固定,另一個(gè)工件以20/40kHz的頻率在其表面進(jìn)行循環(huán)往復(fù)的振動(dòng),同時(shí)對(duì)工件施加壓力,使工件間形成一種牢固的結(jié)合,從而達(dá)到焊接的效果。整個(gè)焊接過(guò)程可以被精確地控制,同時(shí)不會(huì)在金屬表面產(chǎn)生多余的熱量,焊接牢度強(qiáng)。超聲波焊廣泛應(yīng)用于微電子器件及精加工技術(shù),最成功的應(yīng)用是集成電路元件的互連。
超聲波金屬焊接機(jī)優(yōu)點(diǎn):
超聲波金屬焊接應(yīng)用——電池焊接方面:鎳氫電池鎳網(wǎng)與鎳片、鎳氫電池鎳片與鎳片、鎳鋅電池極片極耳、聚合物電池銅箔與鎳片、鋰電池銅箔與鋁片、鋰電池鋁箔與鋁片、鋰離子電池鋁殼與鋁鎳復(fù)合帶、聚合物電池鋁箔極耳、動(dòng)力電池正負(fù)極、鎳鎘電池極片極耳、電池極耳與鋁蓋板等。
金屬焊接方面:電線(xiàn)與電子元件、鋁帶與鋁蓋焊接、鎳帶與銅箔多點(diǎn)焊接、鋁帶與鋁箔條形焊接、鎳帶與銅箔多層焊接、鋁殼與鋁鎳復(fù)合帶焊接、鎳帶與銅箔多層焊接、鋁帶與鋁箔多層焊接、厚銅片與鋁板焊接、稀有金屬電接頭焊接等。
超聲波金屬焊接機(jī)適合于:鋁、鎳、銅、銀等細(xì)、薄材料進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)、方形、條形、單層、多層、復(fù)合焊接,尤其是金屬箔、薄片、細(xì)導(dǎo)線(xiàn)的加密焊接。如:汽車(chē)接線(xiàn)端子、銅編織線(xiàn)、多層鋁片、汽車(chē)線(xiàn)束、馬達(dá)端子、熱電偶、可控硅元件 、制冷器電解、電容極片、碳刷片、散熱架片、銅管、銅管+鋁片、銅管+銅片、編織銅線(xiàn)壓型、安全氣囊、電容器引出瑞子、電器開(kāi)關(guān)銀觸點(diǎn)、電機(jī)引出端、發(fā)動(dòng)機(jī)引出端、電器接插件、電子元器件、端子與線(xiàn)纜、轉(zhuǎn)子整流器、馬達(dá)線(xiàn)圈等。涉及五金、電池、電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、太陽(yáng)能、機(jī)械等行業(yè)。
超聲波金屬焊接方法/工藝:
(1)點(diǎn)焊:點(diǎn)焊是應(yīng)用最廣的一種焊接形式,根據(jù)振動(dòng)能量的傳遞方式,可以分為單側(cè)式、平行兩側(cè)式和垂直兩側(cè)式。振動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)上聲極的振動(dòng)方向也可以分為縱向振動(dòng)系統(tǒng)、彎曲振動(dòng)系統(tǒng)以及介于兩者之間的輕型彎曲振動(dòng)系統(tǒng)。
(2)環(huán)焊:環(huán)焊方法主要用于一次成形的封閉形焊縫,能量傳遞采用的是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)。焊接時(shí),耦合桿4帶動(dòng)上聲極5作扭轉(zhuǎn)振動(dòng),振幅相對(duì)于聲極軸線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布,軸心區(qū)振幅為零,邊緣位置振幅最大。
(3)縫焊:與電阻焊中的縫焊類(lèi)似,超聲波縫焊實(shí)質(zhì)上是由局部相互重疊的焊點(diǎn)形成一條連續(xù)焊縫。縫焊機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)按其滾輪振動(dòng)狀態(tài)可分為縱向振動(dòng)、彎曲振動(dòng)以及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)三種形式。其中最常見(jiàn)的是縱向振動(dòng)形式,只是滾輪的尺寸受到驅(qū)動(dòng)功率的限制。
(4)線(xiàn)焊:它是點(diǎn)焊方法的一種延伸,利用線(xiàn)狀上聲極,在一個(gè)焊接循環(huán)內(nèi)形成一條狹窄的直線(xiàn)狀焊縫,聲極長(zhǎng)度就是焊縫的長(zhǎng)度,現(xiàn)在可以達(dá)到150mm,這種方法最適用于金屬薄箔的封口。
(5)雙超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)焊:上下兩個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的頻率分別為27kHz和20kHz(或15kHz),上下振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)方向相互垂直,焊接時(shí)二者作直交振動(dòng)。當(dāng)上下振動(dòng)系統(tǒng)的電源各為3kW時(shí),可焊鋁件的厚度達(dá)10mm,焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到材料本身的強(qiáng)度。
(6)超聲波對(duì)焊:超聲波對(duì)焊主要用于金屬的對(duì)接,是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新方法。焊接設(shè)備由上、下振動(dòng)系統(tǒng)、提供接觸壓力的液壓源和焊件夾持裝置等部分組成。左邊焊件的一端由夾具固定,另一端夾在上、下振動(dòng)系統(tǒng)之間作超聲振動(dòng);右焊件端面與左端面對(duì)接,并由夾具夾緊,接觸壓力加在右側(cè)焊件上。焊接時(shí),在超聲振動(dòng)的作用下即可把兩個(gè)焊件在端面焊接在一起。