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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，無污染，是一種環(huán)保工藝。近年，其在汽車電器的多股導(dǎo)線高強(qiáng)度、高可靠度焊接，大功率整流管引出線連接，儲電池電極的焊接，汽車氣囊的內(nèi)部電路焊接，太陽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)、汽車制造、移動通訊、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，進(jìn) 而產(chǎn)生剪切力，并且在摩擦過程中產(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，對它的研究與應(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，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、汽車制造業(yè)、手機(jī)制造業(yè)等行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用，很好地說明了這一問題。
 
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，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年代初由英國人研制成功，80年代后期由德國公司投人商業(yè)化生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管則取金屬、塑料兩者之長，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，安裝時可切成任意長度，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)，并在西方國家被迅速推廣應(yīng)用，目前在我國鋁塑復(fù)合管市場十分寬廣。
 
在汽車制造業(yè)的應(yīng)用隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，小轎車逐漸進(jìn)人家庭，使汽車制造業(yè)成為我國近年發(fā)展最快的大行業(yè)之一。金屬超聲波焊接在汽車制造業(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)電線束是汽車的重要組成部分，是汽車正常運(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，汽車奔跑于復(fù)雜路況或經(jīng)長期使用，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，因而成為汽車制造業(yè)廣泛使用的技術(shù)。
 
太陽能熱水器導(dǎo)熱管的焊接節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今人類一大主題汰哪利用是其中一個重要課題，超聲連續(xù)金屬焊接機(jī)能以4m/min的速度將銅質(zhì)太陽能熱水器導(dǎo)熱管牢靠地焊接，由于太陽能利用行業(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。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。