超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。它類似于摩擦焊,但有區(qū)別,超聲焊接時間很短,溫度低于再結(jié)晶;它與壓力焊也不相同,因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段,切向振動出去金屬表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大,同時使焊區(qū)溫度升高,在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下,相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時,即形成焊點。焊接時間過長,或超聲波振幅過大會使焊接強度下降,甚至破壞。
超聲波焊接機優(yōu)點:
熔合強度高;接近冷態(tài)加工、工件不退火、無氧化痕跡;焊接后導電性好,電阻系數(shù)極低或近乎零;對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接;焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。焊接無火花,環(huán)保安全。
超聲焊接機對焊接的工件材質(zhì)是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人認為任何材料都可以焊接,這是一大誤解,不同材質(zhì)之間有的能良好焊接,有的基本能熔接,有的是不相熔的。同一材料之間熔點是相同的,從原理講是可以焊接的。但是當焊接的工件的熔點大于350度的時候,就不在適合超聲焊接了。因為超聲是瞬間使工件分子熔化,判斷依據(jù)是在1-3之內(nèi),不能良好焊接,就應該選擇其他焊接工藝,如熱板,旋熔,振動摩擦等。一般來講ABS料是最容易焊接,因為熔點低,硬度也硬,反之尼龍是最難熔接的。