分析一下超聲波點焊的特點與應用

 

原理：超聲波點焊利用高頻振動能量（通常頻率在20kHz-100kHz之間），通過超聲波換能器將電能轉換為機械能，產生高頻機械振動。在焊接時，將待焊接的金屬工件置于兩個電極之間，電極施加一定的壓力使工件緊密接觸。然后，超聲波振動通過上電極傳遞到工件表面，使金屬表面的氧化膜破裂，同時由于高頻振動產生的摩擦熱和壓力，使金屬表面發生塑性變形，原子間相互擴散，從而形成牢固的焊接接頭。

 

設備：主要包括超聲波發生器、換能器、變幅桿、焊頭（工具頭）以及焊接壓力系統和控制系統等。超聲波發生器產生高頻電信號，換能器將電信號轉換為機械振動，變幅桿用于放大振動幅度，焊頭直接作用于工件進行焊接，壓力系統提供焊接所需的壓力，控制系統則用于精確控制焊接的時間、壓力、功率等參數。

 

特點

 

焊接質量高：能在較低溫度下實現焊接，避免了因高溫導致的金屬組織變化、變形及氧化等問題，焊接接頭強度高、密封性好。

 

焊接速度快：焊接過程通常只需幾分之一秒到幾秒的時間，生產效率高，適用于大規模自動化生產。

 

適應性強：可焊接多種金屬材料，包括一些難以用傳統焊接方法焊接的材料，如鋁、銅及其合金等，也可用于異種金屬的焊接。

 

對工件表面損傷小：焊接時不需要添加助焊劑等物質，不會對工件表面造成污染，且由于焊接力較小，對工件表面的壓痕也較淺。

 

節能高效：相比傳統的電阻點焊等方法，超聲波點焊能耗較低，有利于降低生產成本和能源消耗。

 

應用

 

電子行業：廣泛應用于電子元器件的連接，如集成電路引腳、電子線路板上的導線連接、電池極片與引線的焊接等。

 

汽車制造：用于汽車內飾件、車身薄板件的焊接，如汽車座椅加熱絲的焊接、汽車濾清器的密封焊接等。

 

航空航天：可用于飛機結構件中一些薄壁金屬材料的連接，以及航空電子設備中精密部件的焊接。

 

其他領域：在醫療器械、食品包裝、紡織等行業也有應用，如醫療器械中不銹鋼網的焊接、食品包裝中鋁箔的封口焊接、紡織行業中金屬纖維與織物的連接等。