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金屬超聲波焊接技術(shù)及其應(yīng)用介紹

2021-06-23 17:36
金屬超聲波焊接機(jī)是利用超聲焊接工具頭以一定壓力壓在被焊金屬片上，2片或多片被焊金屬片在工具頭的高頻振動(dòng)摩擦作用下被緊密地結(jié)合成一體的新興特種加工工藝。由于其可焊接不同材質(zhì)、不同厚度的金屬片，焊點(diǎn)牢固可靠，節(jié)能，無(wú)污染，是一種環(huán)保工藝。近年，其在汽車(chē)電器的多股導(dǎo)線高強(qiáng)度、高可靠度焊接，大功率整流管引出線連接，儲(chǔ)電池電極的焊接，汽車(chē)氣囊的內(nèi)部電路焊接，太陽(yáng)能熱水器熱水管焊接等得到應(yīng)用。特別是鋁塑復(fù)合管制造中的鋁管焊接，己應(yīng)用得相當(dāng)成熟。從其工藝特點(diǎn)可知，其在電子元器件、電器制造、電工技術(shù)、汽車(chē)制造、移動(dòng)通訊、輕工等行業(yè)均具有廣闊的應(yīng)用前景。

金屬超聲波焊接原理


金屬超聲波焊接過(guò)程主要為待焊工件的界面之間在焊接壓力作用下發(fā)生高頻率的機(jī)械振動(dòng)，進(jìn) 而產(chǎn)生剪切力，并且在摩擦過(guò)程中產(chǎn)熱，引發(fā)塑性變形，從而使工件達(dá)到固相連接的狀態(tài)。

金屬超聲波焊接技術(shù)的應(yīng)用


金屬超聲波焊接的優(yōu)越性正為很多行業(yè)所認(rèn)識(shí)，對(duì)它的研究與應(yīng)用也日益深人。最早得到應(yīng)用的是小功率金屬超聲波焊接，例如在電子行業(yè)的集成電路、晶體管及電容器引腳的焊接等。近年，基于其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的其應(yīng)用，也正逐漸得到開(kāi)發(fā)和實(shí)施。特別是大功率超聲設(shè)備的研制成功，大大擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。據(jù)報(bào)道，日本試驗(yàn)用3kw的超聲設(shè)備進(jìn)行雙向振動(dòng)，已成功焊接10mm厚的鋁板;0.5一1mm的鋁管焊接，則已在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用。金屬超聲波焊接具有極大的實(shí)用意義和發(fā)展前景。其在鋁塑復(fù)合管、汽車(chē)制造業(yè)、手機(jī)制造業(yè)等行業(yè)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，很好地說(shuō)明了這一問(wèn)題。
 
在鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)中的應(yīng)用金屬管強(qiáng)度高，鍍鋅鋼管使用壽命也較長(zhǎng)，其最致命的弱點(diǎn)是耐蝕性差，極易生銹，管中重金屬離子危害人體健康，在化學(xué)化工行業(yè)中則容易造成破壞正?；瘜W(xué)反應(yīng)的污染;塑料管則強(qiáng)度不夠，容易損壞。鋁塑復(fù)合管于20世紀(jì)80年代初由英國(guó)人研制成功，80年代后期由德國(guó)公司投人商業(yè)化生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管則取金屬、塑料兩者之長(zhǎng)，避兩者之短，徹底解除了這些矛盾。鋁塑復(fù)合管由內(nèi)外2層聚乙烯材料和中間1層鋁合金管膠合而成，重量是鐵管的1/15，強(qiáng)度高而且有一定柔韌性。連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品可卷成卷狀，安裝時(shí)可切成任意長(zhǎng)度，最大限度地減少接頭，施工方便，內(nèi)壁光滑不結(jié)垢，完全沒(méi)有二次污染水質(zhì)和流體的隱J比，使用壽命可達(dá)50年以上，而綜合造價(jià)僅為鍍鋅管的1/5。金屬超聲波焊接使得這一產(chǎn)晶的普及迅速成為現(xiàn)實(shí)，并在西方國(guó)家被迅速推廣應(yīng)用，目前在我國(guó)鋁塑復(fù)合管市場(chǎng)十分寬廣。
 
在汽車(chē)制造業(yè)的應(yīng)用隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，小轎車(chē)逐漸進(jìn)人家庭，使汽車(chē)制造業(yè)成為我國(guó)近年發(fā)展最快的大行業(yè)之一。金屬超聲波焊接在汽車(chē)制造業(yè)的主要應(yīng)用以在導(dǎo)電線束焊接的應(yīng)用為例。連接所有電器部件的導(dǎo)電線束是汽車(chē)的重要組成部分，是汽車(chē)正常運(yùn)行的命脈。經(jīng)常承受顛簸·內(nèi)部溫差和濕度變化大，工作條件差，是處于汽車(chē)內(nèi)部導(dǎo)電線束的工作特點(diǎn)。傳統(tǒng)線束采用壓接方式，汽車(chē)奔跑于復(fù)雜路況或經(jīng)長(zhǎng)期使用，壓接端子產(chǎn)生物理及機(jī)械性能退化而松散甚至脫落，導(dǎo)致汽車(chē)線路失效，甚至造成短路而引發(fā)火災(zāi)。超聲焊接可使導(dǎo)線間實(shí)現(xiàn)牢靠的焊接，其焊點(diǎn)具有比原材更好的拉伸及抗撕裂能力，因而成為汽車(chē)制造業(yè)廣泛使用的技術(shù)。
 
太陽(yáng)能熱水器導(dǎo)熱管的焊接節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今人類(lèi)一大主題汰哪利用是其中一個(gè)重要課題，超聲連續(xù)金屬焊接機(jī)能以4m/min的速度將銅質(zhì)太陽(yáng)能熱水器導(dǎo)熱管牢靠地焊接，由于太陽(yáng)能利用行業(yè)的器件多以有色金屬薄片制造，而這正是超聲焊接的所長(zhǎng)。因此，隨著這一新興行業(yè)的突起，金屬超聲波焊接定能發(fā)揮重要作用。