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簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單介紹一下超聲波金屬焊接機(jī)，一起學(xué)習(xí)下吧?。?！

2022-02-15 16:05
超聲波金屬焊接是一種特種加工技術(shù)，自1950年美國(guó)人發(fā)明這項(xiàng)技術(shù)以來(lái),其已在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用""。超聲波金屬焊接機(jī)有著獨(dú)特的焊接特點(diǎn),可焊接不同材質(zhì)、不同厚度的金屬片,焊點(diǎn)牢固可靠、節(jié)能、無(wú)污染，同時(shí)也是一種環(huán)保工藝技術(shù)"。
超聲波金屬焊接機(jī)
超聲波金屬焊接機(jī)

1超聲波金屬焊接原理


超聲波金屬焊接的工作方法如圖1所示。
超聲波金屬焊接原理
圖 1 超聲波金屬焊接原理圖
1- 超聲波發(fā)生器 2-換能器 3-變幅桿 4-上聲極 5-工件 6-下聲極 7-工件
 
超聲波發(fā)生器提供超聲頻率的振蕩電流，通過(guò)換能器將振蕩電流變換為彈性振動(dòng),振幅A—般僅為幾個(gè)微米，然后經(jīng)變幅桿將振幅放大并耦合到上聲極及工件上去。當(dāng)工件在靜壓力P及彈性振動(dòng)能量的共同作用下，將彈性振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成為工件間的摩擦功、形變能和熱能，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)(0.1~Is)實(shí)現(xiàn)工件間的焊接""。

金屬超聲波焊接根據(jù)焊接接頭型式有四種基本形式:點(diǎn)焊、縫焊、線焊和環(huán)焊。最常用的是點(diǎn)焊和縫焊。

1.1點(diǎn)焊
按能量傳遞方式點(diǎn)焊可分為單側(cè)式和雙側(cè)式兩類，如圖2所示。當(dāng)超聲振動(dòng)能量只通過(guò)上聲極導(dǎo)人時(shí)為單側(cè)式點(diǎn)焊;分別從上下聲極導(dǎo)人時(shí)為雙側(cè)式點(diǎn)焊。目前應(yīng)用最廣泛的是單側(cè)導(dǎo)人式點(diǎn)焊。
超聲波金屬點(diǎn)焊
圖 2-2 超聲波點(diǎn)焊示意圖 1- 靜壓力 2- 上聲極 3- 焊件 4- 下聲極
1.2縫焊
超聲波通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓盤(pán)狀聲極傳輸給工件，并形成一條具有密封件的連續(xù)焊縫。其振動(dòng)系統(tǒng)按盤(pán)狀聲極的振動(dòng)狀態(tài)，可分為縱向振動(dòng)、彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)三種。其中，前兩種較為常用，見(jiàn)圖3，其盤(pán)狀聲極的振動(dòng)方向與焊接方向垂直。實(shí)際生產(chǎn)中以彎曲振動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用最廣，因?yàn)橛休^好的工藝及技術(shù)性能。在特殊情況下,可以用平板式下聲極"。
超聲波金屬縫焊
圖 2-3 超聲波縫焊振動(dòng)系統(tǒng)示意圖 1- 盤(pán)狀上聲極 2- 變幅桿 3- 換能器 4- 焊件 5- 盤(pán)狀下聲極 D- 振動(dòng)方向 I~- 超聲波振動(dòng)電流

2超聲波金屬焊接機(jī)的優(yōu)點(diǎn)


2.1.1金屬超聲波焊接機(jī)可進(jìn)行點(diǎn)焊、連續(xù)焊，焊接速度快。在應(yīng)用范圍方面,能進(jìn)行不同種類金屬材料之間的焊接，即使物理性能相差懸殊，也能很好地焊接;可進(jìn)行其他方法無(wú)法奏效的金屬箔片、細(xì)絲、微小的器件及厚薄懸殊、多層金屬片的焊接。

2.1.2超聲波焊接焊點(diǎn)強(qiáng)度高，且其穩(wěn)定性好，具有高抗疲勞強(qiáng)度特征。

2.1.3與其他焊接相比，因其對(duì)焊接件產(chǎn)生的高溫是局部、短時(shí)的,焊接件總體溫度低,焊接過(guò)程無(wú)需水冷,被焊工件的變形很小,焊接完成后工件無(wú)須進(jìn)行退火等處理。超聲波焊接自身包含著對(duì)焊接件表面氧化層的破碎清理作用,焊面清潔美觀,無(wú)需像其他焊接那樣進(jìn)行焊后清理。

2.1.4金屬超聲波焊接不用焊條,焊接區(qū)不通電,不直接又弱波焊金屬加熱。焊接同一工件金屬超聲波焊接與電弧焊、氣焊相比,金屬超聲波焊接能耗要小得多。

2.1.5由于不需要添加焊劑,不污染被加工材料,不產(chǎn)生任何焊渣、污水、有害氣體等廢物污染,因而是一種節(jié)能環(huán)保的焊接方法。

2.1.6超聲波發(fā)生器是功率電子線路,易于實(shí)現(xiàn)電氣控制,能很好地和計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行焊接控制,從而達(dá)到高精度的焊接,并且易于實(shí)現(xiàn)焊接的信息化和自動(dòng)化。

3超聲波金屬焊接機(jī)用在哪里?


3.1新能源汽車行業(yè)。
現(xiàn)在流行的電動(dòng)汽車的鋰電池組上的極耳焊接，以及汽車內(nèi)部的線束和線束的焊接，線束和端子的焊接。這類焊接材料往往是導(dǎo)電率高的銅或鋁，因此無(wú)法采用傳統(tǒng)的電阻焊。另外，超聲金屬焊接熱影響區(qū)域小，干凈無(wú)火星飛濺，是一種非常安全的焊接工藝。

3.2醫(yī)療行業(yè)。
最典型應(yīng)用是對(duì)醫(yī)療設(shè)備中的集成電路上引腳焊接。過(guò)程不需要膠水或者粘合劑，只是利用本體材料進(jìn)行連接。例如用于治療病患的心臟起搏器以及植入體內(nèi)的傳感器。另外，超聲焊接還廣泛應(yīng)用在制造靜脈導(dǎo)管、血液/氣體過(guò)濾器、透析機(jī)、閥門(mén)和過(guò)濾器的過(guò)程中。

3.3電子及計(jì)算機(jī)工業(yè)。
微電子元件上電線和電路的最佳連接工藝就是超聲焊接，應(yīng)用在芯片、電機(jī)、電容、閃存、微處理器、變壓器等產(chǎn)品上。整個(gè)焊接過(guò)程將薄金屬（通常是鋁或銅）與厚材料焊接起來(lái)，無(wú)縫地連接電線和電路。它可以毫不費(fèi)力地將電路板上的電路連接起來(lái)，非常適合智能手機(jī)和電腦行業(yè)。

3.4航天工業(yè)。
在制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件時(shí)，將有色金屬材料如鋁焊接到鋼上，焊接后組件拉拔強(qiáng)度大，尺寸精確，外觀漂亮。它還能滿足密閉艙室焊接后的密封性能和耐沖擊性能的要求。

3.5制冷行業(yè)。
一直使用銅管作為冰箱和空調(diào)冷卻系統(tǒng)組成。由于銅材料昂貴，也開(kāi)始用鋁管代替。但是不管使用銅管和鋁管，都可以用超聲來(lái)進(jìn)行薄板焊接或封口。超聲焊接方法可以得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，是一種被證明非?？煽康倪B接技術(shù)。未來(lái)，超聲波焊接有望在更多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。

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