超聲波金屬焊接機有著獨特的焊接特點,可焊接不同材質(zhì)、不同厚度的金屬片,焊點牢固可靠、節(jié)能、無污染,同時也是一種環(huán)保工藝技術(shù)。
超聲波發(fā)生器提供超聲頻率的振蕩電流,通過換能器將振蕩電流變換為彈性振動,振幅A—般僅為幾個微米,然后經(jīng)變幅桿將振幅放大并耦合到上聲極及工件上去。當(dāng)工件在靜壓力P及彈性振動能量的共同作用下,將彈性振動能量轉(zhuǎn)變成為工件間的摩擦功、形變能和熱能,就會在短時間內(nèi)(0.1~Is)實現(xiàn)工件間的焊接。
金屬超聲波焊接根據(jù)焊接接頭型式有四種基本形式:點焊、縫焊、線焊和環(huán)焊。最常用的是點焊和縫焊。
點焊
按能量傳遞方式點焊可分為單側(cè)式和雙側(cè)式兩類。當(dāng)超聲振動能量只通過上聲極導(dǎo)人時為單側(cè)式點焊;分別從上下聲極導(dǎo)人時為雙側(cè)式點焊。目前應(yīng)用最廣泛的是單側(cè)導(dǎo)人式點焊。
縫焊
超聲波通過旋轉(zhuǎn)運動的圓盤狀聲極傳輸給工件,并形成一條具有密封件的連續(xù)焊縫。其振動系統(tǒng)按盤狀聲極的振動狀態(tài),可分為縱向振動、彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動三種。其中,前兩種較為常用,其盤狀聲極的振動方向與焊接方向垂直。實際生產(chǎn)中以彎曲振動系統(tǒng)應(yīng)用最廣,因為有較好的工藝及技術(shù)性能。在特殊情況下,可以用平板式下聲極。
超聲波金屬焊接機的優(yōu)點
2.1.1金屬超聲波焊接機可進行點焊、連續(xù)焊,焊接速度快。在應(yīng)用范圍方面,能進行不同種類金屬材料之間的焊接,即使物理性能相差懸殊,也能很好地焊接;可進行其他方法無法奏效的金屬箔片、細絲、微小的器件及厚薄懸殊、多層金屬片的焊接。
2.1.2超聲波焊接焊點強度高,且其穩(wěn)定性好,具有高抗疲勞強度特征。
2.1.3與其他焊接相比,因其對焊接件產(chǎn)生的高溫是局部、短時的,焊接件總體溫度低,焊接過程無需水冷,被焊工件的變形很小,焊接完成后工件無須進行退火等處理。超聲波焊接自身包含著對焊接件表面氧化層的破碎清理作用,焊面清潔美觀,無需像其他焊接那樣進行焊后清理。
2.1.4金屬超聲波焊接不用焊條,焊接區(qū)不通電,不直接又弱波焊金屬加熱。焊接同一工件金屬超聲波焊接與電弧焊、氣焊相比,金屬超聲波焊接能耗要小得多。
2.1.5由于不需要添加焊劑,不污染被加工材料,不產(chǎn)生任何焊渣、污水、有害氣體等廢物污染,因而是一種節(jié)能環(huán)保的焊接方法。