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超声波焊接设备厂家介绍原理及特性

2021-10-08 09:33
超声波金属焊机原理
 
电能被转换成机械能
超声波发生器将工业电源(220V或380V)转换成高频高压交流电(如20kHz,千倍电压),通过内部的压电陶瓷片传递给换能器进行机械振动,即超声波振动。超声波振动通过焊接界面中的焊头(金属键合)向焊接方向传递到工件。
2摩擦热
 
为了完成金属超声焊接,需要在焊接界面处产生摩擦和热。以下三个基本条件:连续振动能量(能量)、材料原子活动振幅(振幅)、挤压工件产生塑性变形所需的力。
3金属再结晶
 
现在的焊接界面有多高?界面表面之间的界面发生了什么变化?超声波金属焊接的本质是什么?
超声波金属焊接基本上是一种金属再结晶过程。它没有介绍金属键合结构和金属再结晶的理论,而是直观地理解了这一过程。
 
 
操作步骤步骤1当金属材料相互接触时,界面发生部分接触。
 
步骤2分别提取垂直焊接压力和横向超声波高频振动。
 
在步骤3中,在接触点,氧化膜和电镀被破坏和分散,在界面处形成干净的金属表面。
 
步骤4界面进一步产生塑性变形和蠕变,金属相互相邻迁移,产生金属分子重力和固态焊接(熔点以下)。
 
以上是焊接界面的微观过程。它发生的温度约为基材熔点的1/3。高频摩擦和高温使金属胶粘剂在接触面破坏金属离子和自由电子的产生。随着超声波的逐渐减弱,金属离子和自由电子逐步增强。形成一种新的金属钮来完成再结晶过程。
 
在这里,金属再结晶形成固体金属键的三个条件也很好地解释了为什么超声波可以用于金属焊接。金属胶粘剂的高速运动(超声波高频振荡)、温度(高频摩擦产生热量)、金属原子和自由电子的吸引(适当的外部压力)。
4再结晶温度和材料要求
 
一般认为再结晶温度= (0.3 ~ 0.5)Tm。其中,Tm-Metal的熔点。超声波金属焊接对金属材料有特殊的要求:金属材料具有一定的延展性和一定的纯度。有色金属是超声波焊接理想的材料,如金、银、铜、铝、镍等。超声波金属焊接机对不同的金属有不同的要求。
 
超声波金属焊接特性
 
焊接温度不是材料的熔点(减少了热对材料的影响);不需要填充;电导率远优于焊接和钎焊;将焊接表面的氧化层或油清洗干净;对健康没有损害;可控制焊接质量;焊接时无电流通过焊接工件;能耗低(电阻焊的1/10)