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超聲波金屬焊接技術(shù)的分類

2021-11-25 18:53
超聲金屬焊接由于適用的領(lǐng)域不同，根據(jù)不同的金屬焊接工藝大致可以范圍是：超聲波金屬點(diǎn)焊、超聲波金屬滾焊、超聲波金屬封切焊以及超聲波金屬線束焊等四種類型的超聲加工技術(shù)。
超聲波金屬焊接技術(shù)應(yīng)用
超聲金屬焊接技術(shù)在加工中的應(yīng)用
超聲點(diǎn)焊焊接技術(shù)大量應(yīng)用于新能源鋰電池的零部件安裝上，由于鋰電池中零部件的連接效果會(huì)直接影響著電池質(zhì)量一致性，所以超聲金屬焊接技術(shù)的高穩(wěn)定性及高強(qiáng)度特點(diǎn)可以滿足這一需求，如圖1所示為點(diǎn)焊產(chǎn)品。
超聲波點(diǎn)焊加工產(chǎn)品
超聲波點(diǎn)焊加工產(chǎn)品
超聲滾焊焊接技術(shù)可以應(yīng)用于太陽(yáng)能板的整板滾焊上，相較于在太陽(yáng)能板上使用激光焊接，超聲金屬滾焊技術(shù)解決了激光焊接技術(shù)的一些不足。例如激光焊接技術(shù)對(duì)金屬片和銅管之間絕對(duì)熱導(dǎo)面積小，從而導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率低。并且由于加工對(duì)于銅管的平直度要求高，在焊接過(guò)程中很難對(duì)準(zhǔn)需要焊接位置，最終會(huì)由于各種因素影響導(dǎo)致焊點(diǎn)容易斷裂，焊接質(zhì)量極差。如圖2所示為滾焊加工示意圖。
滾焊加工示意圖
超聲金屬滾焊加工產(chǎn)品
超聲線束焊多用在各種精密電子設(shè)備，如汽車電路、電腦主板電路、家用電器電路等，通過(guò)金屬線和電纜綁在一起，運(yùn)載設(shè)備之間的通信和電源往來(lái)。其原理是由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)能，使鋁絲和芯片鋁焊區(qū)表面的氧化膜受到破壞，進(jìn)一步的摩擦使焊接處的鋁絲和芯片上的鋁焊區(qū)都產(chǎn)生一定的塑性形變，最終鋁原子金屬鍵緊密接觸而形成牢固的鍵合。如圖3所示為線束焊的加工產(chǎn)品。
超聲波線束焊產(chǎn)品
超聲波線束焊產(chǎn)品
超聲金屬封切焊多應(yīng)用于例如電冰箱、空調(diào)等制冷設(shè)備的行業(yè)。其加工原理是通過(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，換能器把高頻電能轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng)能，焊接頭為切口設(shè)計(jì)在一定壓力下會(huì)切割金屬管，同時(shí)焊接頭跟金屬管摩擦生熱致使金屬管熔化。如圖4所示為封切焊加工示意圖。
超聲金屬封切焊
超聲金屬封切焊加工示意圖
超聲金屬焊接技術(shù)可以應(yīng)用于多種不同材料的組合焊接，由于是固相焊接，因而不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而對(duì)半導(dǎo)體材料產(chǎn)生污染損傷，進(jìn)而產(chǎn)生像鑄造組織一樣的加工表面粗超缺陷?？蓱?yīng)用于微電子器件，如半導(dǎo)體硅片金屬細(xì)絲的精密焊接。同樣的像高熱導(dǎo)率和高電導(dǎo)率的材料，如鋁、銅、金、銀等，在使用傳統(tǒng)的電阻焊技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)焊接，直至超聲金屬焊接技術(shù)出現(xiàn)后，這些類型的材料焊接問(wèn)題得到了解決。相較于其他的傳統(tǒng)焊接技術(shù)，超聲金屬焊接的功耗以及焊接連接件的形變都非常小，在焊接強(qiáng)度以及焊接穩(wěn)定性方面，則表現(xiàn)非常好的效果。在模具方面，相較于其他的焊接技術(shù)，超聲焊接的模具壽命具備更高的壽命，而且模具的整修與替換時(shí)間非常少，更加適用于工業(yè)自動(dòng)化。由于超聲焊接所需要的焊接功率隨著工件的厚度以及材料的硬度的變化，呈現(xiàn)出指數(shù)型的增長(zhǎng)，所以其應(yīng)用的范圍擴(kuò)展到過(guò)多金屬連接件中。