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超声波金属焊接机全解
超声波金属焊接技术是利用超声波产生的机械振动能量,在压力作用下,焊头通过高频振动将能量传递到被焊工件界面之间,使工件界面间产生高频摩擦,转变为工件界面间的摩擦功、形变能及温升,从而破坏工件表面氧化层并使被焊工件界面产生塑性变形,从而产生纯净金属贴合、原子扩散,最终实现金属工件的固相连接。
超声波金属焊接机按频率可分为:高频(50K赫兹以上)金属焊接机、中频(30-40K赫兹)金属焊接机、低频(20K赫兹)金属焊接机;按使用可分为:超声波金属点焊机、超声波金属滚焊机、超声波金属封切机、超声波金属线束焊接机,简称点焊、滚焊、封切、线束;按振动模式可分为:纵向振动、径向振动、弯曲振动、扭转振动,各种振动模式在各种使用都有应用﹐所以以振动模式来区分是不太恰当。
超声波金焊机类型有:标准型金属焊接机、标准型金属点焊机、非标金属焊接机、超声波金属滚焊机、超声波线束焊接机、超声波金属封尾焊接机、超声波金属端子焊接机、超声波铜铝铂焊接机、电池专用金属焊接机、超声波铜管封切机、太阳能热水器焊接机、太阳能金属滚焊机、超声波铝带铝箔铝片焊接机、太阳能铜管拔孔机、空调数控铜管冲孔翻边机、超声波镍片镍带焊接机、手提式金属点焊机、超声波汽车接线端子焊接机、超声波镍带铝带焊接机、镍氢电池金属焊接机等。
超声波金属焊接过程
焊接过程中,机械振动通过焊头传递给被焊工件,致使上层工件跟随焊头产生机械振动。而焊座与机架固定,没有产生机械振动,与其接触的下层工件也可视为静止。由于下层工件静止,而上层工件具有机械振动,则在工件界面之间便产生相对运动,将超声波焊机产生的能量施加于工件界面,使工件成功的连接在一起,其原理如图1所示。
1.控制器2.发生器3.换能器4.变幅杆 5.超声波焊头6.工件7.底座
超声波金属焊接原理图
超声波金属焊接接头的形成过程中,静压力和高频振动是产生摩擦的直接原因。焊头-工件接触区、工件与工件界面之间的摩擦作用,将产生热量并引起工件温度升高;而工件与工件界面在振动摩擦作用下产生剪切力,引起工件与工件界面材料流动形成塑性变形;工件温度升高及塑性变形是形成接头的重要因素。超声波金属焊接时热量产生引起的工件温度升高不足以使金属发生熔化,但是工件温度的升高,使被焊工件的屈服强度降低,更有利于金属产生塑性变形。而塑性变形的结果,使破坏了的表面氧化层转入到基体金属内部深处,使两个纯净的金属表面互相接触并产生金属键合而形成连接。总之,焊接过程中的摩擦产热及塑性变形对接头形成都有非常重要的作用。