Kan ultraljudsvågor svetsa metall?
Jan 02, 2024
Ultraljudsvågor kan svetsa metaller. Vanlig metall ultraljudssvetsning kan delas in i punktsvetsning, ringsvetsning, sömsvetsning och trådsvetsning.
1. Punktsvetsning. Vibrationssystemet för punktsvetsmaskiner kan delas in i längsgående vibrationssystem (lätt struktur), böjvibrationssystem (tung struktur) och lätt böjningsvibrationssystem baserat på vibrationsstatusen för den övre ljudstången. Lätt struktur är lämplig för små punktsvetsmaskiner med en effekt på mindre än 500W, tung struktur är lämplig för kilowatt högeffektsvetsmaskiner och lätt böjningsvibrationssystem är lämpligt för medelstora och små kraftsvetsmaskiner. Båda har fördelarna med båda vibrationssystemen.
2. Cirkulär svetsning. Genom att använda den cirkulära svetsmetoden kan en sluten svetsfog bildas på en gång och ett vridningsvibrationssystem används. Under svetsprocessen uppvisar vibrationsamplituden ett symmetriskt linjärt förhållande med avseende på den akustiska stavens axel, med noll amplitud i det axiella området och den maximala amplituden vid kanten av löddynan. Uppenbarligen är ringsvetsning den mest lämpliga förpackningsprocessen för mikroelektroniska enheter.
3. Trådsvetsning. Trådsvetsning kan ses som en förlängning av punktsvetsningsmetoder. Denna metod innebär att man erhåller en 150 mm lång linjär svets genom en linjär övre akustisk stolpe. Denna metod är lämplig för linjär försegling av folie.
4. Sömsvetsning. Vibrationssystemet i en sömsvetsmaskin kan klassificeras efter vibrationstillståndet hos dess dynor;
A - Längsgående vibrationssystem;
B-böjning av vibrationssystem;
C - torsionsvibrationssystem och andra typer.
Bland dem är a och b mer vanligt förekommande. Vibrationsriktningen för dess löddynor är vinkelrät mot svetsriktningen. Vibrationsriktningen för c är parallell med svetsriktningen. Sömsvetsning kan erhålla en förseglad kontinuerlig svetssöm. Vanligtvis kläms arbetsstycket mellan de övre och nedre dynorna. Under speciella omständigheter kan en akustikstång med platt botten användas.

Expansionsmaterial:
Ultraljudsmetallsvetsning är en speciell metod för att ansluta samma eller olika metaller med hjälp av den mekaniska vibrationsenergin av ultraljudsfrekvensen. Under ultraljudssvetsning levererar metallen varken ström till arbetsstycket eller applicerar en högtemperaturvärmekälla till arbetsstycket. Den omvandlar endast mekanisk energi till intern energi under statiskt tryck Deformationsenergi och begränsad temperaturhöjning. Fastfassvetsning sker när två basmaterial når omkristallisationstemperaturen. Därför övervinner den effektivt fenomen som stänk och oxidation under motståndssvetsning. Ultraljudssvetsmaskiner för metall kan utföra enpunktssvetsning, flerpunktssvetsning och kortbandssvetsning på fin tråd eller tunna plåtmaterial av icke-järnmetaller som koppar, silver, aluminium och nickel
Introduktion till ultraljudsmetallsvetsning
Ultraljudssvetsning av metall avser enpunktssvetsning, flerpunktssvetsning och kortbandssvetsning av koppar, silver, aluminium, nickel och andra fina metalltrådar eller tunna plåtmaterial. Det används vanligtvis för att svetsa metallarbetsstycken såsom kontrollerbara kiselledningar, säkringsdelar, elektriska ledningar, litiumbatterielektroder och elektrodöron.
Ultraljudssvetsningsmetoder av metall kan delas in i fyra typer: punktsvetsning, rullsvetsning, ledningsnät och rörtätning, som används i stor utsträckning inom olika områden som bilar, kylning, solenergi, batterier och elektronik.
Faktorer som påverkar metallsvetsning med ultraljud
De faktorer som påverkar ultraljudssvetsning av metall inkluderar tryck, energi/tid, amplitud, svetshuvud, process, material och andra parametrar.
1. Tryckfaktorer
Svetstrycket har en betydande inverkan på kvaliteten på svetsfogar, och hållfastheten hos svetsfogar ökar först och minskar sedan med ökningen av trycket. Svetstrycket kommer att ändra glidmotståndet för svetsgränssnittet. Ett mindre svetstryck kommer att resultera i ett mindre glidmotstånd hos gränssnittet, vilket gör den energi som genereras av friktion otillräcklig för att bilda en effektiv anslutning vid gränssnittet; Överdrivet svetstryck gör att verktygshuvudet pressas för djupt, vilket resulterar i ömsesidig låsning av svetsgränssnittsmetallerna och påverkar gränsytans relativa rörelse, vilket hindrar ytterligare anslutning av gränssnittsmetallerna och leder till en försämring av de svetsade mekaniska egenskaperna. gemensam. Därför är lämpliga svetstrycksparametrar avgörande för svetskvaliteten.
2. Energi/tidsfaktorer
Svetstiden påverkar direkt energitillförseln under svetsprocessen och har en direkt inverkan på svetseffekten. Svetstiden är för kort, inmatad energi är otillräcklig, och på grund av otillräcklig friktion är det svårt att bilda effektiva svetspunkter; När svetstiden ökar gör ömsesidig friktion att temperaturen stiger och arbetsstyckets material börjar mjukna. Oxidfilmen vid svetsområdets gränssnitt är skadad och plastisk deformation uppstår, vilket kan bilda en bra anslutning; När svetstiden förlängs ytterligare är svetshuvudet benäget att bilda djupa märken på arbetsstyckets yta, vilket har en negativ inverkan på svetseffekten. Dessutom kan överdriven svetstid lätt leda till vidhäftning mellan svetshuvudet och arbetsstycket som svetsas;
3. Amplitudfaktor
Vibrationssystemet som bildas mellan arbetsstycket och arbetsstycket under ultraljudssvetsning påverkar direkt den momentana hastigheten hos arbetsstyckets gränssnittsvibrationer, vilket i slutändan påverkar friktionsvärmegenerering och plastisk deformation och påverkar svetskvaliteten.
4. Svetshuvudfaktor
Svetshuvudet är en nyckelkomponent i ultraljudssvetsning av metall. Under svetsprocessen måste svetshuvudet greppa arbetsstycket hårt under tryck, så att den mekaniska vibrationen som genereras av ultraljudssvetsmaskinen kan överföras till arbetsstyckets gränssnitt för att bilda en fastfasanslutning.
Olika svetshuvudområden kan leda till olika fördelning av svetstryck under svetsprocessen, det vill säga att anslutningsgränssnittet har olika spänningar, vilket resulterar i olika friktionskrafter under svetsprocessen, vilket leder till olika värmeproduktion under friktion, vilket resulterar i olika arbetsstycke temperaturer under svetsprocessen och i slutändan påverkar fogkvaliteten.
När svetshuvudområdet är detsamma, ger rektangulära svetshuvuden starkare plastisk deformation än cirkulära svetshuvuden; När formen på svetshuvudet är densamma kan ett större svetshuvud orsaka kraftigare plastisk deformation i svetsområdet. När svetshuvudområdet är detsamma är det mer sannolikt att cirkulära svetshuvuden pressar ut arbetsstyckets material under svetshuvudet och bildar djupare fördjupningar; När formen på svetshuvudet är densamma orsakar ett mindre svetshuvud ett större tryck i kontaktytan på arbetsstyckets yta, vilket resulterar i djupare fördjupningar.
5. Andra faktorer
Faktorerna som påverkar effektiviteten av ultraljudssvetsning inkluderar: celltillverkningsprocess (laminering eller lindning), örontjocklek och öronmaterial i ett lager, tjocklek och material på täckplattans öron, tjocklek och material, svetsarea, form av svetsmärken, svetsparametrar, ytrenhet m.m

