超音波焊

超音波焊

超音波焊是利用超音波的高頻振盪能對工件接頭進行局部加熱和表面清理,然後施加壓力實現焊接的方法。

超音波焊

正文

超音波焊進行超音波焊時,通常由高頻發生器產生16~80千赫的高頻電流,通過激磁線圈產生交變磁場,使鐵磁材料在交變磁場中發生長度交變伸縮,超聲頻率的電磁能便轉換成振動能,再由傳送器傳至聲極;同時通過聲極對工件加壓,平行於連線面的機械振動起著破碎和清除工件表面氧化膜的作用,並加速金屬的擴散和再結晶過程。適當選擇振盪頻率、壓力和焊接時間,即可獲得優質接頭(見圖)。超音波焊分為點焊和縫焊。由於對工件表面清潔狀況要求不高,甚至可以焊接帶氧化層的材料。所加壓力由幾百至五千牛頓,焊件變形率一般低於3~5%。超音波焊既可以焊接同種金屬,也可以焊接異種金屬,如鋁與銅、鋁與不鏽鋼、鈦與不鏽鋼等,還可以實現金屬與非金屬的焊接。超音波焊機輸入功率由幾瓦至幾十瓦,可焊鋁合金厚度為幾毫米。超音波焊廣泛套用於電子器件中引線與鍺、上的金屬鍍膜的焊接,積體電路中各種金屬(鋁、銅、金、鎳)與陶瓷、玻璃上的金屬鍍膜的焊接,熱電偶焊接,化學活性物質如炸藥、試劑、易爆品的封裝焊接等。

超音波焊原理

超音波焊接通過上焊件把超聲能量傳送到焊區,由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大,因此會產生局部高溫。又由於塑膠導熱性差,一時還不能及時散發,聚集在焊區,致使兩個塑膠的接觸面迅速熔化,加上一定壓力後,使其融合成一體。當超音波停止作用後,讓壓力持續,有些許保壓時間,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近於原材料本體強度。
超音波焊接按照自動化水平可以分為自動焊接機、半自動超音波焊接機、手動焊接機,對於現代化企業來講,自動化水平越高越有利於企業流水線生產,所以自動焊接機的使用是企業未來的一個趨勢。

超音波焊方法

 一、熔接法:
以超音波[1]超高頻率振動的焊頭在適度壓力下,使二塊塑膠的接合面產生磨擦熱而瞬間熔融接合,焊接強度可與本體媲美,採用合適的工件和合理的接口設計,可達到水密及氣密,並免除採用輔助品所帶來的不便,實現高效清潔的熔接。
二、鉚焊法:
將超音波超高頻率振動的焊頭,壓著塑膠品突出的梢頭,使其瞬間發熱融成為鉚釘形狀,使不同材質的材料機械鉚合在一起。
三、埋植:
藉著焊頭之傳道及適當之壓力,瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿等)擠入預留入塑膠孔內,固定在一定深度,完成後無論拉力、扭力均可媲美傳統模具內成型之強度,可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。
四、成型:
本方法與鉚焊法類似,將凹狀的焊頭壓著於塑膠品外圈,焊頭髮出超音波超高頻振動後將塑膠溶融成形而包覆於金屬物件使其固定,且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形,及化妝品類之鏡片固定等。
 五、點焊:
 A、將二片塑膠分點熔接無需預先設計焊線,達到熔接目的。
B、對比較大型工件,不易設計焊線的工件進行分點焊接,而達到熔接效果,可同時點焊多點。
六、切割封口:
運用超音波瞬間發振工作原理,對化纖織物進行切割,其優點切口光潔不開裂、不拉絲。

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