超聲波焊接和激光焊接是兩種不同的焊接方法。 它們具有相同的用途,有著不同的焊接效果,在應用上有各自的優(yōu)勢。本文通過對其焊接原理,優(yōu)勢,效率等方面進行比較來說明激光焊接與超聲波焊接的區(qū)別,希望能對你有所幫助!
激光焊接是利用高能量激光脈沖產(chǎn)生的熱能將金屬材料熔化后產(chǎn)生聯(lián)接。在本質(zhì)上和電弧焊并無區(qū)別,只不過電弧焊用來產(chǎn)生熱能的是電弧而不是激光。 超聲波金屬焊接是利用超聲波高頻機械振動產(chǎn)生的高密度能量,在工件表面產(chǎn)生塑性變形并在壓力下破壞表面層,使所焊金屬在常溫下產(chǎn)生的物理性連接。超聲波金屬焊接既不向工件輸送電流,也不向工件引入高溫熱源只是在靜壓力及彈性振動能的共同作用下,將機械動能轉(zhuǎn)變成工件間摩擦功形變能和隨之而產(chǎn)生的溫升,從而使工件在固態(tài)下實現(xiàn)連接。 通過焊接原理比較得知,激光焊接是通過高溫改變物體的物理結構來實現(xiàn)物體的連接,而超聲波金屬焊接則無需改變物體物理結構直接在固態(tài)狀態(tài)下實現(xiàn)連接。
超聲波焊接優(yōu)勢 VS 激光焊接優(yōu)勢
超聲波焊接是利用超聲波高頻機械振動產(chǎn)生的高密度能量,在工件表面產(chǎn)生塑性變形并在壓力下破壞表面層,使所焊金屬在常溫下產(chǎn)生的物理性連接。超聲波焊接雖然會破壞膜層的3%左右,但因為是連續(xù)型非熔化焊接,熱傳導效率方面相對較好。同時在材料成本方面超聲波焊接具有一定優(yōu)勢,超聲波焊適應薄的產(chǎn)品,國際上主流平板產(chǎn)品銅板一般為0.12mm-0.2mm之間,企業(yè)為考慮材料成本,現(xiàn)在有些企業(yè)選用鋁板,超聲波焊選擇0.2-0.3mm即可。而激光焊適應于厚的材料,如選用鋁板厚度一般選擇0.4mm,造成材料成本方面高些。其實兩種焊接技術各有千秋,使用哪種焊接設備企業(yè)應根據(jù)自身的實際情況來選擇更合適的,而不是籠統(tǒng)的評價兩種焊接技術的優(yōu)劣。
超聲波焊接機具有速度快、節(jié)能、熔合強度高、導電性好、無火花、近冷加工等優(yōu)點,采用電子程序控制,功率大、效率高,自動化控制,操作容易,內(nèi)置電子保護電路,使用安全,工作穩(wěn)定可靠。焊件具有焊接面牢固、強度高,主觀、環(huán)保等特點。
激光焊接機是一種新的焊接方法,主要用于薄壁材料和精密零件的焊接。它可以實現(xiàn)點焊、對接焊、搭接焊、密封焊等。它具有高寬比、較小的焊接寬度、較小的熱影響區(qū)、較小的變形、快速的焊接速度和平滑美觀的焊接。焊接后需要進行處理或簡單處理,焊接質(zhì)量高,無氣孔,控制準確,焦點小,定位精度高,自動化容易。
激光技術的優(yōu)勢在于所焊工件上不需要加壓,整體變形小,能夠最小程度破壞吸熱涂層表面;但激光焊接也會影響焊接物體物理結構的變化,焊點受冷熱交替沖擊頻繁易導致斷裂,強度較差,這對于平板集熱器晝夜間歇工作導致的冷熱交替影響尤為致命。
超聲波金屬焊接其優(yōu)點是焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性,焊接時間短,熔合強度高、接近冷態(tài)加工;但會破壞吸熱層3%左右,所焊接金屬不能太厚(一般≤5mm這對于平板太陽能吸熱板焊接來說反而成為優(yōu)勢),而且因為是連續(xù)型非熔化焊接,熱傳導效率方面相對較好,有人做過試驗同等工況下,超聲波焊接的產(chǎn)品比激光焊熱傳導效率要高3%左右。
激光焊接 VS 超聲波焊接效率比較
超聲波金屬焊接焊接速度比激光焊接快:典型的超聲波金屬焊接速度是焊銅8m/min、焊鋁12m/min,但超聲波焊目前選擇的工藝是先滾紋,再焊接,所以單臺機器效率就要打?qū)φ?。對于相同產(chǎn)能來說,2臺超聲波焊機對比1臺激光焊機,如此比較,超聲波優(yōu)勝于激光。
激光焊接 VS 超聲波焊接適用的產(chǎn)品比較
超聲波金屬焊機適用于焊接較薄的產(chǎn)品。它可以用于同一種金屬的焊接,也可以用于薄有色金屬(例如銅,銀,鋁和鎳)的單點和多點短條焊接。它可以廣泛用于各種形狀的焊接,例如保險絲型鋰電池的連接件。超聲波金屬焊機用于金屬的同類焊接,并能對銅、銀、鋁、鎳有色金屬的細薄材料,實施單點、多點短條狀的焊接,可廣泛適用于熔斷片鋰電池的極耳等各種形狀的焊接。
在超聲波金屬焊接在太陽能行業(yè)應用中,焊接工藝和綜合性能都要優(yōu)于激光焊接。而且從使用經(jīng)驗來看,超聲波金屬焊接作為我國太陽能領域的以往的主要焊接技術,已經(jīng)有了比較豐富的應用經(jīng)驗,這也是為什么近兩年很多太陽能企業(yè)也選擇了超聲波金屬焊接。