超聲波金屬焊接機(jī)的簡(jiǎn)述
超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。它類似于摩擦焊,但有區(qū)別,超聲焊接時(shí)間很短,溫度低于再結(jié)晶;它與壓力焊也不相同,因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過(guò)程中的初始階段,切向振動(dòng)出去金屬表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過(guò)程而使接觸面積增大,同時(shí)使焊區(qū)溫度升高,在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下,相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí),即形成焊點(diǎn)。隨著技術(shù)進(jìn)步還會(huì)有更多的新超聲波金屬焊接技術(shù)出現(xiàn)!
一、超聲波金屬焊接機(jī)工作原理
超聲波金屬焊接機(jī)是一種機(jī)械處理過(guò)程,把高頻電能通過(guò)換能器裝置轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)作用于兩個(gè)需要焊接的金屬表面,在加壓的情況下,使兩個(gè)金屬表面相互主頻摩擦造成生熱凝聚而熔接。在焊接過(guò)程中并無(wú)電流在被焊件中通過(guò),也無(wú)電焊模式的焊弧產(chǎn)和,由于超聲波焊接不存在熱傳導(dǎo)與電阻率等問(wèn)題,因此對(duì)有色金屬材料來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一種理想的金屬焊接系統(tǒng)。特別是鋁、鎳、銅、銀等細(xì)、薄材料進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)、方形、條形、單層、多層、復(fù)合焊接起到理想效果。其優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無(wú)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。簡(jiǎn)而言之,就是利用額每秒鐘數(shù)萬(wàn)次的高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬工件表面,再施以一定的壓力,使金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合,達(dá)到焊接的目的。
二、超聲波金屬焊接機(jī)的焊接特點(diǎn):
1、兩被焊接物體重疊,經(jīng)超聲振動(dòng)加壓接合成固態(tài)形式,接合時(shí)間短,且接合部分不產(chǎn)生鑄造組織(粗糙面)缺陷。
2、超聲焊與電阻焊方法比較,模具壽命長(zhǎng),模具整修與替換時(shí)間少,而且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
3、同種金屬不同種金屬之間均可以進(jìn)行超聲焊接,與電氣焊相比耗費(fèi)能量少得多。
4、超聲焊與其他壓焊相比,要求壓力較小,且變型量在10%以下,而冷壓焊其工件變形量達(dá)40%-90%.
5、超聲焊接不像其他焊接那樣要求進(jìn)行被焊表面的預(yù)處理及焊后的后處理。
6、處理超聲焊接無(wú)需助焊劑、金屬填料、外部加熱等外部因素。
三、超聲波金屬焊接機(jī)的焊接優(yōu)點(diǎn):
1、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性;
2、焊接后導(dǎo)電性好,電阻系數(shù)極低或近乎零;
3、對(duì)焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接;
4、焊接時(shí)間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料;
5、金屬點(diǎn)焊機(jī)焊接時(shí)無(wú)火花,環(huán)保安全;
6、易實(shí)現(xiàn)異種金屬之間的連接及自動(dòng)化控制。
四、應(yīng)用范圍:
超聲焊接可以使材料的溫度效應(yīng)降到最低(焊區(qū)的溫度不超過(guò)被焊金屬絕對(duì)熔化溫度的50%),從而不使金屬結(jié)構(gòu)變化,因此很適合電子領(lǐng)域中的焊接應(yīng)用。特別是鋁、鎳、銅、銀等細(xì)、薄材料進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)、方形、條形、單層、多層、復(fù)合焊接起到理想效果。
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