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超聲焊接和普通焊接有什么區(qū)別
超聲焊接內(nèi)容介紹 超聲波技術(shù)在焊接行業(yè)的應(yīng)用,現(xiàn)在越來越普及,效率上大大提高,節(jié)省了時(shí)間成本。超聲焊接和普通焊接有什么區(qū)別呢?銘揚(yáng)小編接下來就具體介紹一下。 目前對(duì)于較厚板材(0.8–3.0 mm)大功率超聲焊接的研究主要集中在 Al、Mg 合金結(jié)構(gòu)件方面。在鋰電池極片封裝等行業(yè)大功率超聲焊接 Cu、Al 是當(dāng)前重要的研究方向之一。 超聲焊接系統(tǒng)通常由 5部分構(gòu)成: 1)超聲電源(Power supply)。工頻單相或三相交流電通過超聲電源轉(zhuǎn)換為高頻(15–75 kHz)交流電,為壓電換能器(PZT)提供電能; 2)壓電換能器。電源輸出的高頻交流信號(hào)通過壓電換能器轉(zhuǎn)換為同頻的振動(dòng)信號(hào); 3)變幅桿(Booster)。使換能器輸出的高頻振動(dòng)信號(hào)幅值放大; 4)工具頭(Horn/Sonotrode)。進(jìn)一步放大振動(dòng)幅值,并把能量傳遞到焊接區(qū)域; 5)氣動(dòng)加壓部分,為焊接過程提供壓力。
調(diào)節(jié)空氣壓力大小對(duì)超聲波焊接塑料制品的影響
調(diào)節(jié)空氣壓力大小對(duì)超聲波焊接塑料制品的影響 當(dāng)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí),會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng),這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng),通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū),由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差,一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力后,使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后,讓壓力持續(xù)幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈,達(dá)到焊接的目的,焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。 要了解靜壓力對(duì)超聲波焊接的影響,首先要了解靜壓力的作用,在超聲波焊接中,靜壓力的作用為通過聲極來傳導(dǎo)超聲波振動(dòng)到焊件上。不同的材料決定著在焊接時(shí)候需要的靜壓力的大小,選擇一個(gè)合適大小的靜壓力值對(duì)于焊接結(jié)果有著非常重要的影響。 如果靜壓力的值太低,會(huì)導(dǎo)致超聲振動(dòng)不能很好的傳遞給焊件,導(dǎo)致焊件跟焊接面之間的摩擦不足,能量會(huì)有很大一部分會(huì)耗損在表面的滑動(dòng)上面,終導(dǎo)致的結(jié)果是不能形成有效的焊接,而如果靜壓力值太高的話,就會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)的能量被不合理的使用,出現(xiàn)摩擦力過大、焊件之間的摩擦運(yùn)動(dòng)減弱、甚至?xí)绊懻穹那闆r,結(jié)果是焊件之間的連接面積不增加反而減少,焊點(diǎn)的強(qiáng)度也會(huì)下降。 所以,需要選擇一個(gè)合適的靜壓力值,這樣才能使接觸面積在、大范圍,連接面積、大,終接頭的強(qiáng)度、大。跟振幅的選擇一樣,小行超聲波焊接機(jī)價(jià)格,在合適的范圍之內(nèi),靜壓力的值越大,在焊接時(shí)候需要的焊接時(shí)間就越短,同時(shí)還能保證焊點(diǎn)的強(qiáng)度不變,所以在實(shí)際操作超聲波焊接機(jī)的時(shí)候建議大家選擇高一點(diǎn)的靜壓力值。
超聲波焊接的分類
超聲波焊接的分類 (1)點(diǎn)焊點(diǎn)焊是應(yīng)用廣的一種焊接形式,根據(jù)振動(dòng)能量的傳遞方式,可以分為單側(cè)式、平行兩側(cè)式和垂直兩側(cè)式。振動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)上聲極的振動(dòng)方向也可以分為縱向振動(dòng)系統(tǒng)、彎曲振動(dòng)系統(tǒng)以及介于兩者之間的輕型彎曲振動(dòng)系統(tǒng)。 (2)環(huán)焊環(huán)焊方法如圖5所示,主要用于一次成形的封閉形焊縫,能量傳遞采用的是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)。焊接時(shí),耦合桿4帶動(dòng)上聲極5作扭轉(zhuǎn)振動(dòng),振幅相對(duì)于聲極軸線呈對(duì)稱分布,軸心區(qū)振幅為零,邊緣位置振幅。該類焊接方法適合于微電子器件的封裝工藝,有時(shí)環(huán)焊也用于對(duì)氣密性要求特別高的直線焊縫的場(chǎng)合,用來代替縫焊。由于環(huán)焊的一次焊縫的面積較大,需要有較大的功率輸入,因此常常采用多個(gè)換能器的反向同步驅(qū)動(dòng)方式。 (3)縫焊與電阻焊中的縫焊類似,超聲波縫焊實(shí)質(zhì)上是由局部相互重疊的焊點(diǎn)形成一條連續(xù)焊縫??p焊機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)按其滾輪振動(dòng)狀態(tài)可分為縱向振動(dòng)、彎曲振動(dòng)以及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)三種形式(圖6)。其中常見的是縱向振動(dòng)形式,只是滾輪的尺寸受到驅(qū)動(dòng)功率的限制??p焊可以獲得密封的連續(xù)焊縫,通常焊件被夾持在上下滾輪之間,在特殊情況下可采用平板式下聲極。 (4)線焊它是點(diǎn)焊方法的一種延伸,利用線狀上聲極,在一個(gè)焊接循環(huán)內(nèi)形成一條狹窄的直線狀焊縫,聲極長(zhǎng)度就是焊縫的長(zhǎng)度,現(xiàn)在可以達(dá)到150mm,這種方法適用于金屬薄箔的封口。 (5)雙超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)焊:上下兩個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的頻率分別為27kHz和20kHz(或15kHz),上下振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)方向相互垂直,焊接時(shí)二者作直交振動(dòng)。當(dāng)上下振動(dòng)系統(tǒng)的電源各為3kW時(shí),可焊鋁件的厚度達(dá)10mm,焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到材料本身的強(qiáng)度。雙超聲波振動(dòng)系統(tǒng)多用于集成電路和晶體管細(xì)導(dǎo)線的焊接,雖然焊接方法與點(diǎn)焊基本相同,但焊接設(shè)備復(fù)雜,要求設(shè)備的控制精度高,以便實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)的高質(zhì)量和高可靠性焊接。