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超聲波金屬焊接

2021-07-22 11:54
超聲波焊接是功率超聲理論和技術(shù)在金屬和塑料焊接上的應(yīng)用，功率超聲理論和技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了超聲焊接技術(shù)的發(fā)展。超聲焊接分為超聲金屬焊接和超聲塑料焊接。超聲波金屬焊接和塑料焊接由于所焊接的材料的不同，它們的功能和原理略有不同，但是他們的基本設(shè)備還是相同的，具有超聲波發(fā)生器和換能器振動(dòng)系統(tǒng)。本文主要介紹金屬超聲波焊接技術(shù)。
超聲波金屬焊接
 
超聲波金屬焊接是超聲工具頭以一定壓力壓在被焊金屬片上，兩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。金屬超聲焊接有連續(xù)焊和點(diǎn)焊兩種方式。
 
工件連續(xù)勻速輸送，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)工具頭外緣壓著工件表面以相同線速度轉(zhuǎn)動(dòng)，形成連續(xù)焊縫的焊接過(guò)程，稱為超聲連續(xù)焊或縫焊；如焊頭不作轉(zhuǎn)動(dòng)，工具頭振動(dòng)，工具頭與工件的接觸和加壓均是間歇進(jìn)行的，每次形成一個(gè)焊點(diǎn)，則為超聲間斷焊或稱為超聲點(diǎn)焊。超聲波焊接機(jī)通常由超聲波發(fā)生器、聲學(xué)系統(tǒng)、加壓機(jī)構(gòu)和程控裝置等部分組成。
 
與其他焊接方法不同的是，金屬超聲波焊接具有這樣的特點(diǎn)：它可以適用于多種材料組合的焊接，可焊范圍特別廣；由于是固相焊接方法，不會(huì)因高溫而損傷和污染工件，故適用于微電子器件中的絲、箔、片等的精密焊接；特別適用于焊接A1、Ag、Cu、Au等高導(dǎo)電、導(dǎo)熱材料。它的焊接效率高，與電阻焊相比，功率僅需5%左右，而強(qiáng)度值及其穩(wěn)定性可提高約15~20%。
 
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)，已在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。超聲波金屬焊接有著獨(dú)特的焊接特點(diǎn)，如它可焊接不同材質(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)它也是一種環(huán)保工藝技術(shù)。
 
我國(guó)在超聲波焊接方面研究的也較早，但只是到了80年代才逐漸進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用。在現(xiàn)代社會(huì)中，超聲波金屬焊接在手機(jī)制造業(yè)、汽車制造業(yè)、電工電子技術(shù)、電器及儀表制造業(yè)、航空、宇航工業(yè)、食品包裝盒、高級(jí)零件的密封技術(shù)方面都有很廣泛的應(yīng)用，再加上它的一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，特別是節(jié)能無(wú)污染，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，超聲波金屬焊接都將發(fā)揮很大的促進(jìn)作用。