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高壓連接器之超聲波焊接的技術(shù)詳解

發(fā)布時(shí)間:2022-02-22

    超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面,在加壓的情況下,使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

    超聲波焊接通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 KHz 電能。

    被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動,隨后機(jī)械運(yùn)動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。

    焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部,在該區(qū)域,振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能,將金屬熔化。

    一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器,換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組,模具和機(jī)架 。

    超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16KHz )的機(jī)械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。

    金屬在進(jìn)行超聲波焊接時(shí),既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下,將線框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升。

    接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。因此它有效地克服了電阻焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象。

    超聲金屬焊機(jī)能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點(diǎn)焊接、多點(diǎn)焊接和短條狀焊接。這種焊接方式具有焊接時(shí)間非常短和高成本效益的特點(diǎn)。

    超聲波金屬焊接的優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工;缺點(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點(diǎn)位不能太大、需要加壓。

    超聲波金屬焊接是一種機(jī)械處理過程,在焊接過程中,并無電流在被焊件中流過,也無諸如電焊模式的焊弧產(chǎn)生。

    由于超聲焊接不存在熱傳導(dǎo)與電阻率等問題,因此對于有色金屬材料來說,無疑是一種理想的金屬焊接設(shè)備系統(tǒng),對于不同厚度的片材,能有效地進(jìn)行焊接。


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