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超聲波金屬焊接機(jī)全解

2021-11-24 17:59
超聲波金屬焊接技術(shù)是利用超聲波產(chǎn)生的機(jī)械振動能量，在壓力作用下，焊頭通過高頻振動將能量傳遞到被焊工件界面之間，使工件界面間產(chǎn)生高頻摩擦，轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜ缑骈g的摩擦功、形變能及溫升，從而破壞工件表面氧化層并使被焊工件界面產(chǎn)生塑性變形，從而產(chǎn)生純凈金屬貼合、原子擴(kuò)散，最終實(shí)現(xiàn)金屬工件的固相連接。

超聲波金屬焊接機(jī)分類


超聲波金屬焊接機(jī)按頻率可分為:高頻（50K赫茲以上)金屬焊接機(jī)、中頻（30-40K赫茲）金屬焊接機(jī)、低頻（20K赫茲）金屬焊接機(jī);按使用可分為:超聲波金屬點(diǎn)焊機(jī)、超聲波金屬滾焊機(jī)、超聲波金屬封切機(jī)、超聲波金屬線束焊接機(jī)，簡稱點(diǎn)焊、滾焊、封切、線束;按振動模式可分為:縱向振動、徑向振動、彎曲振動、扭轉(zhuǎn)振動，各種振動模式在各種使用都有應(yīng)用﹐所以以振動模式來區(qū)分是不太恰當(dāng)。
 
超聲波金焊機(jī)類型有:標(biāo)準(zhǔn)型金屬焊接機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)型金屬點(diǎn)焊機(jī)、非標(biāo)金屬焊接機(jī)、超聲波金屬滾焊機(jī)、超聲波線束焊接機(jī)、超聲波金屬封尾焊接機(jī)、超聲波金屬端子焊接機(jī)、超聲波銅鋁鉑焊接機(jī)、電池專用金屬焊接機(jī)、超聲波銅管封切機(jī)、太陽能熱水器焊接機(jī)、太陽能金屬滾焊機(jī)、超聲波鋁帶鋁箔鋁片焊接機(jī)、太陽能銅管拔孔機(jī)、空調(diào)數(shù)控銅管沖孔翻邊機(jī)、超聲波鎳片鎳帶焊接機(jī)、手提式金屬點(diǎn)焊機(jī)、超聲波汽車接線端子焊接機(jī)、超聲波鎳帶鋁帶焊接機(jī)、鎳氫電池金屬焊接機(jī)等。
 

超聲波金屬焊接過程


焊接過程中，機(jī)械振動通過焊頭傳遞給被焊工件，致使上層工件跟隨焊頭產(chǎn)生機(jī)械振動。而焊座與機(jī)架固定，沒有產(chǎn)生機(jī)械振動，與其接觸的下層工件也可視為靜止。由于下層工件靜止，而上層工件具有機(jī)械振動，則在工件界面之間便產(chǎn)生相對運(yùn)動，將超聲波焊機(jī)產(chǎn)生的能量施加于工件界面，使工件成功的連接在一起，其原理如圖1所示。
超聲波金屬焊接過程示意圖
1.控制器2.發(fā)生器3.換能器4.變幅桿 5.超聲波焊頭6.工件7.底座
超聲波金屬焊接原理圖

超聲波金屬焊接接頭的形成過程中，靜壓力和高頻振動是產(chǎn)生摩擦的直接原因。焊頭-工件接觸區(qū)、工件與工件界面之間的摩擦作用，將產(chǎn)生熱量并引起工件溫度升高；而工件與工件界面在振動摩擦作用下產(chǎn)生剪切力，引起工件與工件界面材料流動形成塑性變形；工件溫度升高及塑性變形是形成接頭的重要因素。超聲波金屬焊接時熱量產(chǎn)生引起的工件溫度升高不足以使金屬發(fā)生熔化，但是工件溫度的升高，使被焊工件的屈服強(qiáng)度降低，更有利于金屬產(chǎn)生塑性變形。而塑性變形的結(jié)果，使破壞了的表面氧化層轉(zhuǎn)入到基體金屬內(nèi)部深處，使兩個純凈的金屬表面互相接觸并產(chǎn)生金屬鍵合而形成連接?？傊?，焊接過程中的摩擦產(chǎn)熱及塑性變形對接頭形成都有非常重要的作用。