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超声波焊接原理分析

文章出处:www.fycg.com网责任编辑:作者:成功超声人气:-发表时间:2018-06-04 10:52:00【

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

超声波焊接特点
1) 可焊接的材料范围广,可用于同种金属材料、特别是高导电、高导热性的材料(如金、银、铜、铝等)和一些难熔金属的焊接,也可用于性能相差悬殊的异种金属材料(如导热、硬度、熔点等)、金属与非金属、塑料等材料的焊接,还可以实现厚度相差悬殊以及多层箔片等特殊结构的焊接。
2) 焊件不通电,不需要外加热源,接头中不出现宏观的气孔等缺陷,不生成脆性金属间化合物,不发生像电阻焊时易出现的熔融金属的喷溅等问题。
3) 焊缝金属的物理和力学性能不发生宏观变化,其焊接接头的静载强度和疲劳强度都比电阻焊接头的强度高,且稳定性好。 
4) 被焊金属表面氧化膜或涂层对焊接质量影响较小,焊前对焊件表面准备工作比较简单。
5) 形成接头所需电能少,仅为电阻焊的5%;焊件变形小。 
6) 不需要添加任何粘结剂、填料或溶剂,具有操作简便、焊接速度快、接头强度高、生产效率高等优点。超声波焊接的主要缺点是受现有设备功率的限制,因而与上声极接触的焊件厚度不能太厚,接头形式只能采用搭接接头,对接接头还无法应用。
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器/换能器/变幅杆/焊头三联组/模具和机架。
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。
焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将需要焊接的部件区域熔化。超声波不仅可以被用来焊接金属、硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜等。

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