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超声波铆接技术介绍
超声波铆接是一种连接异种材料（通常是塑料与金属或异种塑料）的装配方法。它通过可控熔化和整形塑料柱销在另一工件上产生锁头并将其锁定。由于超声波铆接具有循环时间短、可重复性好、易控制、紧装配、能一次铆接多元件等优点，在汽车、五金、电子、电器、仪器仪表、航空航天工业获得了广泛的应用。
超声波铆接，有时称超声波铆焊，是一种极好的连接异种材料的装配方法。在两工件由异种不可焊塑料组成或者一个工件相对于另一工件简单的机械固定足够（不需分子键合）时，超声波铆接可以代替超声波焊接。超声波铆接最常用于金属与塑料的连接。
超声波铆接原理及过程
超声波铆接的基本原理是将高频电能转化为高频机械能以往复纵向移动的方式作用于热塑性塑料，在塑料 / 塑料或者塑料 / 金属界面产生摩擦热，形成局部熔化，通过可控熔化和整形塑料凸台或柱销以锁定另一零件。在超声波铆接的过程中，熔化塑料的控制塑性塑料，在塑料 / 塑料或者塑料 / 金属界面产生摩擦热，形成局部熔化，通过可控熔化和整形塑料凸台或柱销以锁定另一零件。在超声波铆接的流用于锁定另一零件（通常是另一种塑料或金属）。预成型塑料柱销从待锁定零件的孔中穿出，来自焊头的高频超声振动传递给柱销上部，柱销由于摩擦热产生熔化并填充焊头空腔体积，结果产生铆头锁紧零件。塑料柱销是在持续轻压下渐次熔化形成铆头。焊头的轻微压力使柱销头部形成特定的形状（由焊头端部结构决定）。振动停止后，塑料凝固，异种材料固结在一起。过程中，熔化塑料的控制。
各种塑料的超声波铆接适应性
超声波铆接适用于塑料与其它材料如金属的连接以及异种塑料的连接。但可能不适合于同种塑料的连接，因为在这种情况下，柱销的软化头有可能与配合件焊在一起并形成尖锐缺口，造成应力集中和脆化接头。与普通的超声波焊接刚好相反，通常塑料愈软，愈容易超声波铆接。不过，采用适当的振幅和压力组合大多数塑料能获得良好的结果。为取得最好的结果，超声波铆接限于用于熔化/软化温度差至少达22℃的塑料之间。表1列出了各种常用热塑性塑料超声波铆接难易程度。
超声波铆接特点
超声波铆接优点：循环时间短（通常少于1s）、设计简单、无弹性复原的紧装配、成形塑料应力最小、不需耗材如螺钉和铆钉、单焊头能进行多元件铆接、可重复性和过程可控性好（能获得一致的结果）、在大多数情况下能够铆接着色的或镀铬的凸台或柱销。超声波塑料铆接设备工作频率有20、30、40kHz。取决于具体应用，每一种频率都有利有弊。20kHz优点是有利于大尺寸凸台或柱销。缺点是在焊接过程中较高振幅可能损伤柱销底部以及造成表面压痕，还会产生声频噪音。30kHz优点是几乎无声，能铆接甚至很大的柱销，超声波能量保持在近场区而表面压痕风险降至最低。缺点是特别小的柱销可能受到中等振幅的损害，因而更适合于40kHz。40kHz优点是几乎无声，非常适合于特别小的柱销。缺点是可能缺乏足够的振幅在适当的循环时间完成焊接，因此造成柱销损伤或者表面压痕。难以焊接中到大的柱销。
超声波铆接是一种熔化和整形柱销以机械锁定工件的装配方法。在两连接工件由异种不可焊材料（如金属与塑料）组成或者一个工件相对于另一工件简单的机械固定足够（不需分子键合）时，超声波铆接可以替代焊接。超声波铆接最常用于金属与塑料的连接。
