超声波金属焊接

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超声波金属焊接机

超声波金属焊接机

超声波金属焊接机超声波金属焊接机就是应用超声波金属点焊技术,分超声波金属点焊机、超声波金属线束焊接机、超声波金属管封尾机、超声波金属滚焊机,把超声波金属焊技术改为四种不同的超声波金属焊工艺。

[在此主要介绍超声波金属点焊机]超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。

它类似于摩擦焊,但有区别,超声焊接时间很短,温度低于再结晶;它与压力焊也不相同,因为所加的静压力比压力焊小的多。

一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段,切向振动出去金属表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大,同时使焊区温度升高,在焊件交界面产生塑性变形。

这样在接触压力的作用下,相互接近到原子引力能够发生作用的距离时,即形成焊点。

焊接时间过长,或超声波振幅过大会使焊接强度下降,甚至破坏。

超声波金属焊接机工作原理把高频电能通过超声波换能器转换成机械振动能,直接传导到超声波金属焊接机焊头上,作用于两个需要焊接的金属表面并产生高频摩擦,在加压的情况下,使两个金属表面相互主频摩擦造成生热凝聚而熔接。

能对铜裸露线进行并线焊接,超声波焊接过程是一个机械过程,无电流通过工件,无熔化出现。

其电性能和热性能是其他工艺所达不到的。

因此对有色金属材料来说,无疑是一种理想的金属焊接系统。

特别是铝、镍、铜、银等细、薄材料进行单点、多点、方形、条形、单层、多层、复合焊接起到理想效果。

其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工,也在于超声焊接消耗低、寿命长、劳动强度低。

超声波金属焊接机焊接阶段(1)振动摩擦阶段:超声波金属焊接的第一个过程主要是摩擦过程,其相对摩擦速度与摩擦焊相近,只是振幅仅仅为几十微米。

这一过程的主要作用是排除焊件表面的油污、氧化物等杂质,使纯将的金属表面暴露出来。

焊接时,由于上声极的超声波振动,使其与上焊件之间产生摩擦而造成暂时的连接,然后通过它们直接将超声波振动能传递到焊件间的接触表面上,在此产生剧烈的相对摩擦,由初期个别凸点之间的摩擦逐渐扩大到面摩擦,同时破坏、排挤和分散表面的氧化膜及其他附着物。

超声波焊接

超声波焊接

超声波焊接超声波焊接是一种应用超声波技术进行焊接的方法,它具有高效、可靠、环保等特点,广泛应用于工业生产中。

本文将从超声波焊接的原理、设备、应用领域以及优势等方面进行介绍。

超声波焊接是利用超声波振动产生的能量实现焊接材料的熔接。

超声波是一种频率超过人耳能听到的声音的机械波,其频率一般在20kHz到70kHz之间。

超声波焊接的原理主要是利用超声波振动使材料分子的间距变小,从而产生高温高压的效果,促使材料发生熔接现象。

在焊接过程中,超声波振动会穿透至焊材表面,使接触部分的温度升高,然后通过适当的加压使材料熔化并熔接在一起,最终形成焊接接头。

超声波焊接设备主要由超声波振动系统、机械系统和电气系统组成。

超声波振动系统是超声波焊接的核心部分,它由发声器和承载器组成。

发声器是将电能转化为机械振动的装置,承载器则是将振动传递给焊接件的装置。

机械系统主要包括焊接头、压力机构等部分,用于在焊接过程中施加适当的压力。

电气系统则提供了超声波发生器、控制电路、传感器等设备,用于控制焊接过程的各个参数。

超声波焊接在工业生产中有着广泛的应用。

它可以焊接各种金属材料,如铝、铜、钢等,也可以焊接塑料和纺织品等非金属材料。

超声波焊接常被运用在汽车制造、电子设备生产、包装行业等领域。

例如,在汽车制造中,超声波焊接被应用于制造车灯、排气管和电池等零部件;在电子设备生产中,它被用于焊接电子元件和连接导线等;在包装行业中,超声波焊接可用于封口、划线和熔接等工作。

超声波焊接具有许多优势。

首先,它的焊接速度快,能够在短时间内完成焊接工作,提高生产效率。

其次,超声波焊接的焊接接头牢固可靠,具有较高的拉伸强度和密封性能。

再次,它适用于焊接的材料种类广泛,包括金属、塑料和纺织品等。

此外,超声波焊接过程不需要使用焊接剂和填料,所以它是一种环保、无污染的焊接方法。

总结起来,超声波焊接是一种高效、可靠、环保的焊接方法,广泛应用于多个行业中。

随着技术的不断进步,超声波焊接设备的性能和效果也在不断提高,为我们的生产和生活带来了许多便利和效益。

超声波金属焊接的现状及其发展趋势探讨

超声波金属焊接的现状及其发展趋势探讨

超声波金属焊接的现状及其发展趋势探讨超声波金属焊接是一种新兴的特种加工技术,它在很多方面都优越于传统焊接技术,并且在各领域内都有着广泛的应用。

这种先进的焊接技术不仅是科技进步的重要体现,同时也为人类社会发展做出了重大贡献。

鉴于此,文章分析了超声波金属焊接的优缺点以及国内外的研究现状,并对其未来发展进行了展望,以期使超声波金属焊接技术在我国得到更全面的发展。

标签:超声波;金属焊接;现状;展望超声波金属焊接起源于1950年的美国,当时正处于美国工业社会发展时期,工业的快速发展要求技术上进行不断的创新,以满足人们日益膨胀的物质需要,超声波金属焊接便由此诞生,并很快得到了广泛的应用。

如今,超声波金属焊接的应用领域囊括了电子工业、制造业、食品工业以及核能工业等,其不但在技术方面领先于传统焊接技术,而且具有节能环保以及操作方便等特点,能够促进我国资源节约型和环境友好型社会的建设。

可以说,超声波金属焊接技术在我国经济社会发展中发挥了巨大的促进作用。

1 超声波金属焊接优缺点分析1.1 优点超声波金属焊接是一项全新的技术,对其研究和应用还处于发展阶段,但毋庸置疑的是,它在很多方面都优越于传统的焊接技术,具体表现为以下几个方面。

1.1.1 压力小、能耗低超声波金属焊接不同于传统焊接的最大优点是其压力小且能耗低,这在很大程度上节约了能量成本,并且其还能将不同种类的金属材料焊接在一起,突破了原本受技术限制而不能实现异种金属焊接的瓶颈。

另外,在金属零件快速成形的过程中,其可以埋入一些功能器件来实现智能金属基复合材料,这是传统焊接技术所不能达到的。

1.1.2 速度快、稳定性高超声波金属焊接可以通过使用点焊和连续焊,来保证焊接速度的提升,它不但能将不同物理性能的材料焊接完好,还能应用于其他技术不能达到的厚薄相差悬殊以及多层金属片之间的焊接。

由于其焊点强度非常高,导致其具有很好的稳定性。

1.1.3 程序简便、精度高超声波金属焊接技术在焊接过程中只需简洁的程序就能保障焊接成品的质量,其程序的简便之处体现在以下几点:首先,无需采用水冷和气体的保护,省去了对焊接成品的退热处理过程;其次,不用焊条,焊接的金属不被直接加热,减少能源损耗,避免加热的麻烦;最后,不需要添加焊剂,省去后期对成品的清洁处理以及环保处理。

超声波金属焊接原理及应用详解

超声波金属焊接原理及应用详解

目录一、摘要 (2)二、超声波金属点焊接原理及特点 (2)1.超声波金属焊接的优点 (2)2.超声波金属焊接的不足 (3)3.影响超声波金属焊接质量的主要因素 (3)三、国内外研究现状 (4)1.研究现状国内 (4)2.国外研究现状 (5)四、制约国内超声波金属焊接技术发展的几个关键因素 (7)五、超声波金属焊接技术今后发展方向 (7)六、参考文献 (8)摘要:介绍了超声波焊接技术的基本原理、目前的发展状况,对目前国内外金属超声波焊接设备进行了简要介绍,对国内相关领域的发展进行了总结,分析了目前制约金属超声波焊接技术的关键因素和解决的对策,并对超声波技术的发展趋势进行了展望。

关键词:超声波焊接;发展状况;发展趋势The basic principles of ultrasonic welding technique and the present research status were presented, the metalultrasonic welding apparatus at home and abroad were briefly introduced, and the domestic developments in the relevant metalultrasonic welding areas were summarized. Moreover, the key factors that currently affect metal ultrasonic welding and thesolutions to these issues were analyzed, the development tendency of ultrasonic metal welding techniques was pointed out atthe end.Key words:ultrasonic welding; development status; development tendency超声波金属焊接还在电子工业、电器制造、新材料的制备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术方面都有很广泛的应用,量比电流焊接少得多,超声波邦定作为超声波金属焊接的一种小功率应用,常用于晶体管或集成电路引线的焊接。

超声波焊接机的工作原理

超声波焊接机的工作原理

超声波焊接机的工作原理超声波焊接机是一种常用于金属、塑料等材料的焊接工艺,其工作原理是利用超声波的振动能量将两个或者多个材料加热并连接在一起。

下面将详细介绍超声波焊接机的工作原理。

1. 超声波发生器超声波焊接机的核心部件是超声波发生器。

超声波发生器产生高频电信号,并将其转换成机械振动。

通常采用的是压电陶瓷材料,当施加电场时,压电陶瓷会发生机械振动,产生超声波。

2. 振动系统振动系统由超声波发生器和振动换能器组成。

超声波发生器将电信号转换成机械振动,然后通过振动换能器将振动传递到焊接头部。

3. 焊接头部焊接头部是超声波焊接机的关键部件。

它由振动换能器、焊接夹具和焊接角组成。

振动换能器将机械振动传递给焊接夹具,焊接夹具通过焊接角将振动传递给工件。

4. 工件准备在进行超声波焊接之前,需要对工件进行准备。

通常需要清洁工件表面,确保没有杂质和油脂。

同时,还需要对工件进行定位,以确保焊接的准确性和稳定性。

5. 焊接过程当超声波焊接机开始工作时,超声波发生器会产生高频电信号,并将其转换成机械振动。

振动系统将机械振动传递给焊接头部,焊接头部通过焊接角将振动传递给工件。

在焊接过程中,焊接头部施加压力并振动,使工件表面产生磨擦热。

磨擦热使工件表面温度升高,塑料材料软化并熔化。

当达到一定的温度和压力时,焊接头部住手振动,保持一段时间,使熔化的塑料冷却和凝固,从而实现焊接。

6. 焊接质量控制超声波焊接机通常具有焊接质量控制功能,以确保焊接质量。

通过对焊接过程中的振动幅度、压力、时间等参数进行监控和调整,可以控制焊接的质量和稳定性。

总结:超声波焊接机通过利用超声波的振动能量将两个或者多个材料加热并连接在一起。

其工作原理是通过超声波发生器产生高频电信号,并将其转换成机械振动。

振动系统将机械振动传递给焊接头部,焊接头部通过焊接角将振动传递给工件。

在焊接过程中,焊接头部施加压力并振动,使工件表面产生磨擦热,从而实现焊接。

超声波焊接机具有焊接质量控制功能,可以通过监控和调整振动幅度、压力、时间等参数来控制焊接的质量和稳定性。

特种焊接技术--第五章超声波焊接

特种焊接技术--第五章超声波焊接

1-发生器 2-换能器 34-耦合杆 A-发生器 B聚能器 -声学系统 5-上声极6-焊件7-下声级8-电磁加压装臵 C-加压机构 D-控制装臵 9-控制加压电源10-程控器 19 材料科学与工程学院 压力焊
材料科学与工程学院
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特种焊
1、超声波发生器 是焊机的核心设备。它是一种具有超声频率的 正弦电压波的电源,实质是一个包括机械振动系统 在内的单级或多级放大的自激振荡器。作用是将工 频(50Hz) 电流变成 15 ~ 60Hz 的震荡电流,并通 过输出变压器与换能器相耦合。 2、声学系统 超声波的关键部件,是电声耦合装臵(声学系 统),由换能器、聚能器(变幅杆)、耦合杆(传 振杆和上下声极)等组成。 主要作用是传输弹性振动能给焊件,以实现焊 接。声学系统设计的关在于按照选定的频率计算每 个声学组元的自振频率。
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特种焊 2、缝焊 缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输 给工件,形成具有密封性的连续焊缝。 缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹 持在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式 下声极。
材料科学与工程学院 压力焊 辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院
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特种焊 3、环焊 用环焊方法可以一次形成 封闭形焊缝,采用的是扭转振 动系统。焊接时焊盘扭转,振 动振幅相对于声极轴线呈对称 线性分布,轴心区振幅为零, 焊盘边缘振幅最大。显然环焊 最适用于微电子器件的封装工 艺。有时环焊也用于对气密要 求特别高的直线焊缝场合,此 时可采用部分重叠环焊方法, 类似缝焊获得连续直线焊缝。
材料科学与工程学院 压力焊 辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院
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特种焊 (1)换能器 将发生器的电震荡能转换成相同频率的机械振 动能,是焊机的机械振动源。有磁致伸缩式和压电 式两种。 磁致伸缩效应是当铁磁材料臵于交变磁场中, 将会在材料的长度方向发生宏观的同步伸缩变形现 象,常用镍片和铁铝合金,工作可靠,但换能效率 仅为20~30%,已被压电式换能器所替代。 压电式是利用某些非金属压电晶体(如石英、 锆酸铅、锆钛酸等)的逆压电效应。当压电材料在 一定晶面上受到压力或拉力时,会出现电荷,称为 正压电效应;反正,当在压电轴方向馈入交变电场 时,晶体会沿一定方向发生同步收缩现象,称逆压 电效应。效率高达80~90%,但寿命短。

超声波金属点焊机操作规程

超声波金属点焊机操作规程

超声波金属点焊机操作规程
1.操作前的准备
1.1确保设备处于停机状态,停止供电。

1.2检查设备是否完好无损,包括电源线、控制面板、机械结构等。

1.3检查超声波振动头是否装配正确,并确保焊头配件的安装牢固。

2.设备调试
2.1接通电源后,打开供电开关,注意检查设备运转是否正常。

2.2按照设备说明书或厂家提供的参数进行操作参数的设定,并根据
具体焊接对象的要求进行调整。

2.3对设备的每个功能进行测试,确保其正常运作,包括焊接能量、
焊接时间等。

3.使用操作要点
3.1启动设备后,将焊接件放置在焊接位置上,并确保焊接件和焊头
之间的接触面干净、平整。

3.2调整超声波振动头的位置和焊接力,使之与焊接件有良好的接触。

3.3按下启动按钮,开始焊接。

在焊接过程中要注意观察焊接质量,
确保焊接部位完全焊接牢固。

3.4焊接完成后,松开焊接力,将焊接件取下,并及时关闭设备的供
电开关。

4.使用注意事项
4.1在操作设备前,应穿戴好安全防护用具,如防护眼镜、手套等。

4.2操作时应注意维持设备的清洁,避免灰尘等杂质对焊接质量的影响。

4.3不得擅自更改设备的参数设置,如需调整应在经过专业人员的指导下进行。

5.设备维护
5.1定期对超声波金属点焊机进行维护保养,包括清洁设备、检查焊接头部的磨损情况等。

以上是超声波金属点焊机操作规程的基本要点,使用超声波金属点焊机时需要熟悉设备的运行原理和操作方法,遵循操作规程,确保操作的安全和焊接的质量。

超声波金属焊接技术--SonicTech

超声波金属焊接技术--SonicTech

*调节参数全数字化控制及多种系统保护功能
SonicTech
B.高品质换能器
一个适合于焊接金属的高品质换能器必须具备最基本的 两项参数,以20KHZ换能器为例: ★动态阻抗≤2Ω ★品质因数(Qm值):9000-10000 高品质换能器还决定于芯片材料的选择和严格的安装工 艺,我司换能器芯片采用德国进口压电陶瓷,转换效率 非常高,我司20KHZ的换能器带负载能力达5KW以上。
大功率超声波金属点焊机
型号:CX-20DB 机架尺寸:150×550×330mm 工作频率:20KHZ 标称功率容量:5KW 工作电压:220V~/50HZ 工作气压:0.05MPa-0.6MPa 用途:多层铜箔/铝箔焊接,多层镍片焊接,铝转镍 大面积电池极耳焊接(max:120mm2焊铜)等 适用电池行业工艺焊接,电子电气零部件焊 接。

SonicTech
超声波金属焊接三大核心技术 A.超声波发生器
*频率自动跟踪技术:
频率自动跟踪技术是超声波金属焊接 技术中最基本、最关键的一项技术。 没有掌握这门技术的,对于研发超声 波金属焊接工艺来说,根本没有入门。 下面详细阐述这技术所发挥的作用。 设备在静态时,超声波振动杆(换能器、二级杆、焊头)与超声波发生器的谐振 频率皆为ƒ0如图(1)所示,静态时ƒ0在正弦曲线中所对应的振幅达到峰值,但设 备在工作时,超声波振动杆的谐振频率是会发生动态变化的,此时振动杆振动频 率已变为ƒ1 ,发生器的谐振频率还是ƒ0如图(2)所示,如果ƒ0不能及时追踪到ƒ1 所处位置时,振动杆的振幅就不能达到最大化,ƒ1 在正弦曲线上所对应的振幅只 有最大振幅的约一半(或更小),而且ƒ1 是一个动态值,说明在工作时当ƒ0与ƒ1 不能保持一致时,超声波振动杆的振幅会急剧下降,而且不能保持稳定。所以频 率自动跟踪技术是保证设备工作稳定的关键技术,它能保证超声波振动杆随时工 作于谐振状态,维持振幅的稳定,也就能保证焊接质量的稳定。

超声波焊头尺寸要求标准

超声波焊头尺寸要求标准

超声波焊头尺寸要求标准超声波焊接是一种常见且有效的金属焊接方法,它通过超声波的高频振动和热量产生的摩擦来连接两个金属部件。

而焊接中焊头的尺寸要求是至关重要的。

本文将介绍超声波焊头尺寸的标准要求,以保证焊接质量和性能。

1. 焊头形状要求焊接过程中,焊头的形状对于焊接接头的质量和强度有着直接的影响。

一般来说,焊头应呈锥形或圆形,这可以确保焊接时的均匀力分布和良好的热传导。

同时,焊头的尖端半径应该是合适的,一般控制在0.1-0.5mm之间,以便实现精确焊接。

2. 焊头面积要求焊头的面积也是一个重要的尺寸要求。

面积应根据焊接材料的特性和焊接接头的要求进行确定。

如果焊头面积过大,可能会导致焊接接头过热或产生过多的焊接变形。

相反,如果焊头面积过小,可能会导致焊接接头的强度不足或焊接质量不稳定。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的焊头面积。

3. 焊头角度要求焊头的角度也是影响焊接效果的重要因素之一。

一般来说,焊头的角度应该尽量适合焊接接头的形状和材料的要求。

如果焊头角度过大或过小,可能会导致焊接接头的质量下降,因为焊头角度不当会导致焊接时的振动和压力不均匀。

因此,在实际操作中,需要根据具体焊接要求来确定焊头的角度。

4. 焊头与焊接接头的接触要求在超声波焊接中,焊头与焊接接头的接触情况直接影响焊接质量。

要保证焊头与焊接接头之间的接触良好,必须注意以下几点:(1)焊头的表面应光洁平滑,不得有刮擦、氧化或其他不良情况;(2)焊头与焊接接头的接触面积应充分,以确保均匀的焊接力和热传导;(3)焊接时,焊头应能够均匀地覆盖整个焊接接头,以避免焊接接头的局部变形。

总结:超声波焊头尺寸的要求标准直接关系到焊接接头的质量和强度。

通过控制焊头的形状、面积、角度和与焊接接头的接触情况,可以实现焊接过程的稳定性和焊接接头的一致性。

因此,在超声波焊接过程中,必须严格按照相关标准要求选择合适的焊头尺寸,以确保焊接质量和性能的稳定和可靠。

超声波焊接截流面积-概述说明以及解释

超声波焊接截流面积-概述说明以及解释

超声波焊接截流面积-概述说明以及解释1.引言1.1 概述超声波焊接是一种常见的金属焊接方法,它利用超声波振动产生的摩擦热和压力,将金属件迅速熔接在一起。

在超声波焊接中,截流面积是一个关键参数,它对焊接质量和焊接速度都有重要影响。

截流面积是指在超声波焊接过程中,金属件之间相互接触的有效面积。

当超声波振动作用于金属件时,截流面积可以有效地传递振动能量,并将其转化为摩擦热。

因此,合理控制截流面积的大小对于确保焊接质量至关重要。

文章将从超声波焊接的基本原理入手,介绍超声波焊接的工作过程和机理。

然后,将重点讨论截流面积在超声波焊接中的作用,包括其对焊接强度、焊接速度和焊接缺陷等方面的影响。

此外,文章还将分析影响截流面积的因素,如焊接压力、焊接时间、金属材料等,并探讨如何优化截流面积以获得更好的焊接效果。

最后,文章将总结超声波焊接截流面积的重要性,并展望未来对于超声波焊接截流面积的进一步研究方向。

通过本文的阐述,读者将能够更好地理解超声波焊接中截流面积的作用,为实际应用中的焊接工艺提供重要的参考依据。

文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了超声波焊接截流面积的研究背景和意义,介绍了本文的文章结构和目的。

正文部分包括三个小节,分别介绍了超声波焊接的基本原理、截流面积在超声波焊接中的作用以及影响截流面积的因素。

在2.1节中,将详细阐述超声波焊接的原理,包括超声波的产生及传播,焊接过程中的热、压力和振动等关键要素。

2.2节将重点探讨截流面积在超声波焊接中的作用,包括其对焊接强度、焊缝质量和焊接效率的影响等方面。

2.3节将分析影响截流面积的因素,例如焊接材料、焊接参数和焊接设备等。

结论部分总结了超声波焊接截流面积的重要性,并展望了对其进一步研究的展望。

在3.1节中,将回顾本文的研究内容,并强调超声波焊接截流面积在实际应用中的价值和意义。

3.2节将提出未来对超声波焊接截流面积研究的建议和展望,探索更加有效的截流面积控制方法和技术。

超声焊接铝线的原理

超声焊接铝线的原理

超声焊接铝线的原理
超声焊接铝线的原理是利用超声波的力量使两个金属表面在高温和高压下发生塑性流动而结合在一起。

在超声焊接铝线的过程中,首先会在两个焊接点之间施加一定的压力,然后通过传送超声波的能量使焊接接头产生高温,进而引起铝线的塑性变形,从而实现焊接。

在超声焊接铝线的过程中,需要使用一台超声焊接机。

超声焊接机是一种能够产生高频的机器,它会将电能转化为机械能,然后将机械能传输到焊接工件上,使其产生高频震动。

这种高频震动产生的能量可以快速产生热量,从而实现铝线的塑性变形。

此外,超声焊接机还能控制焊接的时间、温度和压力等参数,使焊接工件达到最佳的焊接效果。

铝线的焊接是一种技术难度较高的焊接方式。

因为铝线的熔点相对较低,而且铝材往往具有较强的氧化性,这会影响到焊接时的质量稳定性。

因此,在焊接之前需要对铝线进行一些预处理,以保证焊接的效果和质量。

比如,在焊接之前需要对铝线的表面进行喷油处理,以减少氧化反应的影响;同时需要选用适合的焊接材料和正确的焊接参数,以保证焊接点的结构稳定且不易脆裂。

总之,超声焊接铝线是一种高效稳定的焊接方式。

它可以快速实现铝线之间的连接,并且适用于不同形状和尺寸的铝线,因此在航空、电子等领域获得了广泛应用。

冷焊机工作原理

冷焊机工作原理

冷焊机工作原理
冷焊机是一种利用超声波原理进行金属焊接的设备,其工作原理主要包括超声
波发生器、焊接头和工件三个部分。

首先,超声波发生器会产生高频的超声波,这些超声波通过焊接头传导到工件上。

焊接头通常由振动系统和焊接夹具组成,振动系统能够将电能转化为机械振动,而焊接夹具则用于固定工件。

当超声波传导到工件上时,会在焊接界面产生一系列的微小振动,这些振动会
导致工件表面的氧化层破裂,从而使金属表面暴露出来。

同时,由于超声波的作用,金属表面之间的分子间力也会被削弱,使得金属表面能够更容易地发生冷焊现象。

在超声波的作用下,金属表面之间开始发生冷焊现象。

冷焊是指两个金属表面
在无热输入的情况下,由于压力和原子间力的作用而发生的焊接现象。

在超声波的作用下,金属表面之间的原子开始发生扩散,最终形成坚固的焊接接头。

总的来说,冷焊机的工作原理是利用超声波的作用,通过振动和压力使金属表
面发生冷焊现象,从而实现金属的焊接。

与传统的热焊接相比,冷焊机具有焊接速度快、变形小、环保等优点,因此在一些对焊接质量要求较高的行业得到了广泛的应用。

通过对冷焊机工作原理的了解,我们可以更好地掌握冷焊技术,提高焊接质量,降低生产成本,推动工业制造的进步和发展。

同时,也可以为冷焊机的研发和改进提供理论支持,促进冷焊技术的不断创新和发展。

超声波点焊焊接结构设计

超声波点焊焊接结构设计

超声波点焊焊接结构设计超声波点焊是一种使用超声波能量将两个金属件连接在一起的焊接方法。

它具有高效、高强度和环保等优点,在许多工业领域得到广泛应用。

超声波点焊焊接结构设计涉及到选择合适的焊接头和优化结构参数,下面将详细介绍。

首先,超声波点焊的焊接头是焊接过程中将超声波能量传递给被焊接金属件的部分。

一般来说,焊接头通常采用钛合金、马氏体不锈钢等材料制成。

在设计焊接头时,需要考虑焊接头形状和尺寸、焊接头与被焊接件的接触面积等因素。

焊接头形状通常有半球形、柱形、锥形等,具体选择需要根据被焊接件的形状和连接需求来确定。

焊接头与被焊接件的接触面积越大,焊接质量越好,所以需要尽量增加焊接头的接触面积。

其次,焊接结构参数的选择也非常重要。

焊接参数包括超声波的频率、振幅、焊接时间等。

超声波的频率通常在15-60 kHz之间,振幅一般为10-100微米,焊接时间一般在0.1-3秒之间。

焊接参数的选择需要综合考虑被焊接件的材料、厚度和形状等因素。

对于较薄的材料,可以选择较高的超声波频率和振幅,以提高焊接质量。

而对于较厚的材料,需要选择较大的焊接头和较长的焊接时间。

此外,还需要考虑工件的夹持方式和夹持力度。

夹持工件的方式可以是手动夹持或机械夹持,夹持力度需要足够大,以确保被焊接件在焊接过程中不发生移动或变形。

在实际应用中,超声波点焊焊接结构的设计还需要考虑其他因素,如焊接头的冷却方式、焊接过程中的气氛和温度控制等。

冷却方式可以通过冷却水或气体进行,以防止焊接头过热。

焊接过程中的气氛需要控制好,避免氧化或腐蚀等问题。

温度控制需要在一定范围内进行,过高的温度可以导致材料变形或熔化。

总之,超声波点焊焊接结构设计需要注意选择合适的焊接头和优化结构参数。

合理的设计可以提高焊接质量和效率,确保焊接的可靠性和稳定性。

在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和改进,以满足不同的焊接需求。

超声波焊接_载流能力计算_概述说明以及解释

超声波焊接_载流能力计算_概述说明以及解释

超声波焊接载流能力计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述超声波焊接技术是一种常用的金属连接方法,通过将高频超声波能量传递给工件表面,产生热量来实现焊接。

该技术在汽车、电子、医疗器械等领域得到广泛应用,并且具有高效、环保和可靠性强的特点。

1.2 文章结构本文主要围绕超声波焊接中的载流能力计算展开论述。

文章由引言、超声波焊接、载流能力计算、解释计算结果的重要性和应用价值以及结论与展望几个部分组成。

1.3 目的本文旨在通过对超声波焊接载流能力计算的详细说明,深入了解该计算对于超声波焊接过程的重要性以及其在工程设计中的指导意义。

同时,还将分析其经济效益,为相关行业提供评估依据。

2. 超声波焊接2.1 理论原理超声波焊接是利用超声波在材料表面引起微小振动来实现材料的连接。

它基于斯内尔定律,即当机械震动传播到界面时,会产生局部高温和高压缩应力,从而导致相邻两个材料分子层之间的扩散结合。

通过超声波的传导和能量转换,材料可以在快速、可靠和省力的同时进行连接。

2.2 应用领域超声波焊接广泛应用于各个行业。

在汽车工业中,它被用于连接汽车零部件,如塑料件、线束等。

在电子行业中,它被用于连接电子元件、电池等。

此外,在医疗设备、航空航天、纺织品等领域也有着重要的应用。

2.3 优缺点分析超声波焊接具有许多优点。

首先,它可以实现非常稳定的焊接质量,并且不需要使用额外的填充物或溶剂。

其次,由于焊接时间短且无需预加热或后续处理,因此可以提高生产效率。

此外,超声波焊接还具有无污染性、无气味、低能耗等优点。

然而,超声波焊接也存在一些局限性。

首先,焊接材料必须具有一定的可塑性和相似的熔点,因为它依赖于材料的扩散结合。

其次,在高温或高压力下进行焊接时,部分材料可能会发生脆化或损坏。

最后,超声波焊接设备的成本较高,并且对操作人员的技术要求较高。

总体而言,超声波焊接作为一种先进的连接技术,在许多领域都有着广泛应用和重要意义。

对其优缺点进行全面评估和理解可以帮助我们更好地选择和应用这种技术。

铝合金超声波焊接

铝合金超声波焊接

铝合金超声波焊接
铝合金超声波焊接是一种高效、精确的焊接方法,通过利用超声波振动将铝合金表面加热并融合在一起。

以下是其步骤:
1.准备工具和材料:铝合金超声波焊接机、铝合金板材、焊条、清洗剂、打磨机等。

2.清洁铝合金板材:使用清洗剂清除铝合金板材表面的油污、锈迹和其他杂质。

3.准备焊条:选择合适的焊条,并将其一端斜切成45度角,以便与铝合金板材对接。

4.装配焊接机:将铝合金板材和焊条装配到超声波焊接机上,确保它们紧密贴合。

5.设置参数:调整超声波焊接机的参数,如振幅、频率和焊接时间等。

6.启动焊接机:按下启动按钮,超声波焊接机开始工作。

在几秒钟至几分钟内,铝合金板材和焊条之间的接触面将熔化并形成焊接。

7.检查焊接质量:检查焊接接头是否牢固、无气孔、无裂纹等缺陷。

如果需要,可以进行补焊或调整参数。

8.完成焊接:将焊接好的铝合金板材从焊接机上取下,并进行必要的后续处理,如打磨、抛光或喷涂等。

在操作过程中,需要特别注意安全事项,如穿戴防护眼镜、手套等,并确保工作场所的通风良好。

同时,要避免使用不合适的焊条或参数设置不当导致焊接质量不佳或安全事故。

超声波焊不牢的原因 -回复

超声波焊不牢的原因 -回复

超声波焊不牢的原因-回复超声波焊接是一种常见的焊接技术,用于将材料或零部件进行固定连接。

然而,有时焊接结果可能不牢固,导致焊接部位易断裂或脱离。

本文将逐步分析超声波焊接不牢的原因,并探讨可能的解决方案。

1. 超声波焊接简介超声波焊接是一种固态焊接方法,利用超声波振动产生的剪切作用,将焊接界面的两个材料粘接在一起。

焊接头的振动产生热量,使材料软化并形成结合。

通常,焊接头由一个金属插头组成,可定义焊接区域,以便精确的焊接连接。

2. 超声波焊接不牢的原因2.1 材料选择和厚度超声波焊接适用于焊接不同类型的材料,如金属、塑料和复合材料。

然而,材料的选择和厚度对焊接牢固性起着至关重要的作用。

如果材料选择不当或厚度不匹配,焊接接头的强度可能会受到影响,从而导致焊点松动或断裂。

2.2 温度控制超声波焊接的一项重要参数是振动头的温度控制。

如果温度过高或过低,都会对焊接结果产生负面影响。

过高的温度可能导致材料的熔化或变形,从而减弱焊接点的强度。

过低的温度则可能导致焊接不充分,无法实现牢固的连接。

2.3 焊接头设计焊接头的设计和形状也对焊接结果起着重要作用。

焊接头应能提供均匀的振动,并紧密贴合于焊接材料。

如果焊接头设计不当,可能导致焊接不均匀或接触不良,从而影响焊点的强度。

2.4 工艺参数超声波焊接涉及许多工艺参数,如振动频率、振幅、焊接时间和焊接压力。

这些参数的选择与材料的特性以及焊接要求密切相关。

如果参数不正确选择或调整不当,焊接结果可能不牢固。

例如,过高或过低的焊接压力都可能对焊接材料施加过大或过小的力,从而影响焊接点的强度。

3. 解决超声波焊接不牢的方法3.1 优化材料选择和厚度正确选择焊接材料以及控制焊接材料的厚度,以确保焊接结果的牢固性。

深入了解材料的特性,并调整焊接参数以适应不同的材料组合。

3.2 优化温度控制确保焊接头的温度在合适的范围内,并及时检测温度变化。

通过调整参数控制和检测系统来优化温度控制,确保焊接过程中的温度与材料要求相匹配。

超声焊焊接计算公式

超声焊焊接计算公式

超声焊焊接计算公式超声焊接是一种利用超声波能量进行金属材料连接的技术。

在超声焊接过程中,超声波振动能够产生高频的机械振动,使得材料表面产生摩擦热,从而实现材料的瞬时熔化和连接。

超声焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头强度高等优点,因此在汽车制造、电子设备制造、航空航天等领域得到广泛应用。

超声焊接的焊接质量受到多种因素的影响,其中包括超声焊接参数的选择。

超声焊接参数主要包括振幅、焊接时间、焊接压力等。

为了实现高质量的焊接,需要对超声焊接参数进行合理的选择和控制。

而超声焊接参数的选择又需要依靠相应的计算公式进行计算和分析。

超声焊接计算公式主要包括焊接能量计算公式、焊接接头尺寸计算公式、焊接接头强度计算公式等。

下面将分别介绍这些计算公式的应用。

1. 焊接能量计算公式。

焊接能量是超声焊接过程中的一个重要参数,它是指单位时间内对焊接接头施加的能量。

焊接能量的大小直接影响着焊接接头的熔化和连接质量。

焊接能量的计算公式如下:E = P × t。

其中,E为焊接能量,单位为焦耳(J);P为焊接功率,单位为瓦特(W);t 为焊接时间,单位为秒(s)。

根据焊接接头的材料和厚度,可以通过该计算公式来确定合适的焊接能量。

2. 焊接接头尺寸计算公式。

焊接接头的尺寸是指焊接接头的宽度和厚度。

焊接接头尺寸的大小直接影响着焊接接头的强度和连接质量。

焊接接头尺寸的计算公式如下:W = V × t。

其中,W为焊接接头的宽度,单位为毫米(mm);V为超声振动速度,单位为毫米/秒(mm/s);t为焊接时间,单位为秒(s)。

通过该计算公式可以确定焊接接头的宽度。

3. 焊接接头强度计算公式。

焊接接头的强度是指焊接接头在受力作用下的抗拉强度。

焊接接头强度的大小直接影响着焊接接头的使用性能和安全性能。

焊接接头强度的计算公式如下:σ = F / A。

其中,σ为焊接接头的强度,单位为帕斯卡(Pa);F为焊接接头受力,单位为牛顿(N);A为焊接接头的横截面积,单位为平方米(m²)。

40KHz超声波金属焊接机说明书

40KHz超声波金属焊接机说明书

40KHz超声波⾦属焊接机说明书⽬录安全要求和警告1.超声波⾦属焊接机系统介绍1.1 系统概述 (4)1.1.1 超声波发⽣器 (4)1.1.2 焊接机架 (4)1.1.3 ⽓动系统 (5)1.1.4 超声波发⽣器和焊接机架的接⼝ (5)1.2 主要技术参数 (5)1.2.1 电⽓性能参数 (5)1.2.2 机械性能参数 (5)2.焊接机架的安装2.1 安装要求 (5)2.1.1 空间要求.......................................................................................5-6 2.1.2 环境要求 (7) 2.1.3 ⽓源要求 (7)2.2 系统安装步骤 (7)2.2.1 电⽓系统连线 (7)2.2.2 焊接模具(焊头)的安装 (8)2.2.3 换能器/变幅杆/焊头组合的安装 (9)2.2.4 底模的安装 (10)3. 焊接机架的操作3.1 焊接模式 (10)3.1.1 焊头下降模式 (10)3.1.2 超声测试模式 (10)3.1.3 循环焊接模式 (10)3.2 焊接操作的⼀般流程 (11)3.3 焊接操作中常见问题及处理⽅式 (11)3.3.1焊接不牢固 (11)3.3.2焊接⾯破损(焊接熔接过度) (11)3.3.3发⽣器过载(异常) (11)3.4 焊接机架参数的调整 (12)3.4.1 ⽓源压⼒的调节 (12)3.4.2 焊头上升/下降速度的设定 (13)3.4.3 焊头上下位置的调整 (14)3.4.4 底模位置的调整 (15)3.5 超声波发⽣器操作 (16)3.5.1 发⽣器⾯板说明 (16)3.5.2 焊接参数设定 (16)3.5.3 超声波检测调整 (17)3.5.4发⽣器安全保护 (17)4. 焊接机架的维护4.1 机架定期常规维护 (17)4.2 换能器/变幅器/焊头组件的维护 (17)4.3 空⽓过滤器的维护 (18)4.4 超声波发⽣器的⽇常注意事项 (18)5.简要故障分析和对策5.1 焊接故障分析和对策表 (19)5.2 焊接机信号发⽣器故障分析和对策 (19)安全要求与警告:本节解释了⼿册上各种“危险、警告、注意”的符号和标志的意义,并提供了超声波⾦属焊接系统的常规安全预防措施。

超声波扭力焊

超声波扭力焊

超声波扭力焊
超声波扭力焊是一种利用超声波能量和扭力实现金属焊接的新
技术。

超声波扭力焊主要包括三个步骤:首先,将两个金属零件放置在焊接头机构中;其次,通过超声波振动器将能量传递到焊接界面,并施加扭力;最后,持续施加超声波和扭力直到达到所需的焊接强度。

超声波扭力焊具有焊接时间短、焊接质量高、焊接头部变形小等优点。

它可以用于焊接各种金属,包括钛合金、镍合金、铝合金等。

在航空航天、汽车制造、船舶制造等领域得到广泛应用。

超声波扭力焊的发展前景十分广阔。

随着技术的不断进步,它将在更多领域得到应用,成为未来金属焊接领域的重要技术之一。

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超声波金属焊接
一、超声波金属焊接基础知识
1、原理
超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合,其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。

2、焊接优点:
1)、焊接材料不熔融,不脆弱金属特性。

2)、焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零。

3)、对焊接金属表面要求低,氧化或电镀均可焊接。

4)、焊接时间短,不需任何助焊剂、气体、焊料。

5)、焊接无火花,环保安全。

3、超声波金属焊接适用产品:
1)、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。

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2)、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔,铝箔与铝片互熔。

.
3)、电线互熔,偏结成一条与多条互熔。

4)、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。

5)、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。

6)、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点,异种金属片的互熔。

7)、金属管的封尾、切断可水、气密。

4、振幅参数
振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数,相当于铬铁的温度,温度达不到就会熔接不上,温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。

因为每一间公司选择的换能器不同,换能器输出的振幅都有所不同,经过适配不同变比的变幅杆及焊头,能够校正焊头的工作振幅以符合要求,通常换能器的输出振幅为10—20μm,而工作振幅一般为30μm左右,变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状,前后面积比等因素有关,形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等,对变比影响很大,前后面积比与总变比成正比。

贵公司选用的是不同公司品牌的焊接机,最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作,能保证振幅参数的稳定。

5、频率参数
任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率,例如20KHz、40 KHz等,焊接机的工作频率主要由换能器(Transducer)、变幅杆(Booster)、和焊头(Horn)的机械共振频率所决定,发生器的频率根据机械共振频率调整,以达到一致,使焊头工作在谐振状态,每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。

发生器及机械共振频率都有一个谐振工作范围,如一般设定为±0.5 KHz,在此范围内焊接机基本都能正常工作.我们制作每一个焊头时,都会对谐振频率作调整,要求做到
谐振频率与设计频率误差小于0.1 KHZ,如 20KHz 焊头,我们焊头的频率会控制在19.90—20.10 KHz,误差为5‰。

6、节点
焊头、变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体,在工作状态下,两个端面的振幅最大,应力最小,而相当于中间位置的节点振幅为零,应力最大。

节点位置一般设计为固定位,但通常的固定位设计时厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定为零振幅,这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失,对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离,或采用隔声材料进行屏蔽,能量损失在设计振幅参数时予以考虑。

7、网纹
超声波金属焊接通常会在焊接位表面,底座表面设计网纹,网纹设计的目地在于防止金属件的滑动,尽可能将能量传递到熔接位。

网纹设计一般有方形、菱形、条形网纹。

黄金手饰等金属包覆焊头与底座根椐要求不能设计纹路,网纹的大小与深浅根据具体的焊接材料要求来确定。

8、加工精度
超声波焊头因为工作于高频振动情况下,应尽量保持一个对称设计,以避免声波传递的不对称性导致的不均衡应力及横向振动(我们所用于焊接的焊头利用的是超声波振动的纵向传递,对于整个谐振系统而言),不均衡振动能导致焊头发热
及断裂。

超声波焊接应用于不同行业对加工精度要求是不同的,对于特别薄的工件如锂离子电池极片与极耳的焊接、金箔等的包覆等对加工精度的要求非常高,我们所有的加工设备均采用数控设备(如加工中心等),这样才能保证加工出来的精度符合要求。

9、使用寿命
一只焊头的使用寿命关键决定于两个方面:一、材料,二、工艺
材料方面:超声波焊接要求金属材料有柔顺性好(声波传递过程中机械损耗小)好的特点,所以最常用的材料为铝合金及钛合金,但超声波金属焊接要求焊头耐磨损(要求较高的硬度),使材料的选择变得比较困难,因为硬度和韧性似乎是天生对立的,这就要求我们选择非常高要求的材料,我们选择的优质钢村料能够比较好地解决这个矛盾,使焊头的有效寿命尽量地提高。

工艺方面:包括有加工工艺及后续处理工艺,加工工艺在前面已详细描述过,后续处理包括热处理及参数的修整,基于我公司选择的材料,我们有独创的热处理工艺去保证;在每一个焊头制作完成后,单独都要进行参数的测定及调整,以保证出品。

10、金属相熔性
上图互熔性谨供参考,具体应以实验为准
二、故障分析
1、发热
焊头在工作时会有一定的发热现象,这是由于材料本身的机械损耗及焊件发热传导所致。

焊头发热是否正常判断标准为不带负载(即不接触工件)时,连续发射超声波半小时以上,温度不能够超过50-70℃,如发热历害,证明焊头已损坏或材料不合格,需要更换。

2.啸叫
当焊头工作时出现啸叫时,应分析以下原因:
①安装螺丝是否已松动
②焊头是否产生裂纹
③焊头是否和不应接触的物件相接触。

2、过载
当发生器发出过载警报时,应按如下步骤进行检查:
①空载测试,如工作电流正常,则可能是焊头接触到不应接触的物件或焊头与焊座之间的参数调节出现故障。

②空载测试不正常时,应首先观察焊头是否有裂纹,安装是否牢固,然后拆下焊头再进行空载测试,排除是否是换能器+变幅杆出现问题,一步步进行排除。

排除掉换能器+变幅杆出现故障的可能性后,将新的焊头拆换以判断。

③有时会出现空载测试正常,而不能正常工作的情况,有可能是焊头等声能原件内部发生变化,导致声能传递不畅,这里有一个比较简单的判断方法:手触摸法。

正常工作的焊头或变幅杆表面工作时振幅是非常均匀的,手摸上去是丝绒般的顺滑,当声能传递不畅时,用手摸上去会有气泡或毛刺的感觉,这时就要采用排除法去排除有问题的部件。

发生器不正常时,也能产生同样的情况,因为正常来说检测换能器输入波形时应为顺滑的正弦波,当正弦波上有尖峰或不正常波形时也能产生这种现象,这时可以用另外一整枝声能元件替换以判别。

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