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超聲波金屬焊接原理

發布于:2019-12-27  點擊量:

超聲波金屬焊接原理簡單介紹與說明

A.超聲波金屬焊接機由來
       超聲波金屬焊接機英文注釋:Ultrasonic metal welding machine,超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發現的。
當時在作電流點焊電極加超聲振動試驗時,發現不通電流也能焊接上,因而發展了超聲金屬冷焊技術。它類似于摩擦焊,但有區別,超聲焊接時間很短,溫度低于再結晶;它與壓力焊也不相同,因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段,切向振動出去金屬表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分產生反復的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大,同時使焊區溫度升高,在焊件交界面產生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下,相互接近到原子引力能夠發生作用的距離時,即形成焊點。焊接時間過長,或超聲波振幅過大會使焊接強度下降,甚至破壞。

B.超聲波金屬焊接機原理
       超聲波金屬焊接是利用每秒鐘數萬次的高頻振動波傳遞到兩個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,達到焊接的目的。

C.超聲波金屬焊接機特點和優缺點:
        特點:
  1)-兩被焊接物體重疊,經超聲振動加壓接合成固態形式,接合時間短,且接合部分不產生鑄造組織(粗糙面)缺陷。
  2)-超聲焊與電阻焊方法比較,模具壽命長,模具整修與替換時間少,而且易于實現自動化。
  3)-同種金屬不同種金屬之間均可以進行超聲焊接,與電氣焊相比耗費能量少得多。
  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40%-90%。
  5)-超聲焊接不像其他焊接那樣要求進行被焊表面的預處理及焊后的后處理。
  6)-超聲焊接無需助焊劑、金屬填料、外部加熱等外部因素。
       7)-超聲焊接可以使材料的溫度效應降到最低(焊區的溫度不超過被焊金屬絕對熔化溫度的50%),從而不使金屬結構變化,因此很適合電子領域中的焊接應用。
  
       優點:
  熔合強度高;
  接近冷態加工、工件不退火、無氧化痕跡;
  焊接后導電性好,電阻系數極低或近乎零;
  對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接;
  焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。
  焊接無火花,環保安全。

 

 
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