Principen för ultraljudsmetallsvetsning och dess vanliga tillämpningar
Som en annan framväxande ultraljudssvetsmetod efter ultraljudsteknik för plastsvetsning och ultraljudsmetallsvetsteknik, har den fördelar som andra svetsmetoder inte kan matcha vid svetsning av samma och olika metaller. Ultraljudssvetsning av metall kräver inte flussmedel och extern värmekälla, deformeras inte på grund av värme, har ingen restspänning och kräver inte hög försvetsbehandling på svetsytan. Det kan inte bara svetsa samma typ av metall, utan kan också uppfylla högre svetskrav för olika metaller och kan svetsa tunna plåtar eller tunna trådar på tjocka plåtar. Ultraljudssvetsning av bra ledare förbrukar mycket mindre energi än nuvarande svetsning. Ultraljudsbindning är en lågeffektapplikation av ultraljudsmetallsvetsning och används ofta för svetsning av transistorer eller integrerade kretsledningar. När den används för att täta svetsning av läkemedel och explosiva material kan den undvika förorening av läkemedel som orsakas av lösta ämnen i den allmänna svetsmetoden och kommer inte att orsaka en explosion på grund av värme eller gnistor. Ultraljudssvetsning av metall har många fördelar som snabb hastighet, energibesparing, hög bindningsstyrka, god elektrisk ledningsförmåga, inga gnistor och solid state-bearbetning.
Ultraljudssvetsning av metall upptäcktes av en slump på 1830-talet. Vid den tiden, under det aktuella punktsvetselektroden plus ultraljudsvibrationstestet, fann man att den kunde svetsas utan ström, så ultraljudstekniken för kallsvetsning av metall utvecklades.
Principen för ultraljudsmetallsvetsning:
Ultraljudsmetallsvetsprocessen är huvudsakligen avsedd för den högfrekventa mekaniska vibrationen mellan gränssnittet för arbetsstycket som ska svetsas under inverkan av svetstryck, vilket genererar skjuvkraft och genererar värme under friktionsprocessen, vilket inducerar plastisk deformation, så att arbetsstycket uppnår en fastfasförbindelse. stat. Principen för ultraljudsmetallsvetsning visas i figur 1. Ultraljudsgeneratorn omvandlar 50Hz effektfrekvensström till en 16-80 kHz resonansström, överför resonansströmmen till ultraljudsgivaren genom den omvända piezoelektriska effekten, omvandlar den till elastisk mekanisk energi , och förstärker sedan amplituden genom hornet, och slutligen överförs den elastiska vibrationsenergin från den övre sonotroden till arbetsstycket. Det akustiska systemet är en helhet som består av givare, horn, övre sonotrode och klämmekanism. När systemet fungerar överensstämmer frekvensen av den oscillerande strömmen i generatorn med det akustiska systemets naturliga frekvens, och hela systemet är i resonans. Samtidigt som arbetsstycket utsätts för tryck överför det även elastisk vibrationsenergi, som slutligen omvandlas till friktionsarbete, deformationsenergi och termisk energi mellan de övre och nedre arbetsstyckena, vilket kan få det att nå svetstillståndet på kort tid.
Fördelar med ultraljudssvetsning av metall:
Ultraljudsmetallsvetsning är en helt ny teknik, och dess forskning och tillämpning är fortfarande i utvecklingsstadiet, men det råder ingen tvekan om att den är överlägsen traditionell svetsteknik i många aspekter, särskilt enligt följande.
1. Lågt tryck och låg energiförbrukning
Den största fördelen med ultraljudsmetallsvetsning som skiljer sig från traditionell svetsning är dess låga tryck och låga energiförbrukning, vilket sparar energikostnader i stor utsträckning, och det kan också svetsa ihop olika typer av metallmaterial, vilket bryter igenom de ursprungliga tekniska begränsningarna. Flaskhalsen med olik metallsvetsning kan inte realiseras. Dessutom, i processen med snabb prototypframställning av metalldelar, kan vissa funktionella enheter bäddas in för att realisera smarta metallmatriskompositmaterial, vilket inte kan uppnås med traditionell svetsteknik.
2. Snabb hastighet och hög stabilitet
Ultraljudssvetsning av metall kan säkerställa ökningen av svetshastigheten genom att använda punktsvetsning och kontinuerlig svetsning. Det kan inte bara svetsa material med olika fysikaliska egenskaper, utan också gälla den stora skillnaden i tjocklek och tjocklek som inte kan uppnås med andra tekniker och mellan flerskiktiga metallplåtar. Svetsning. På grund av sin mycket höga lödfogstyrka har den god stabilitet.
3. Enkel procedur och hög precision
Ultraljudsteknik för metallsvetsning kan garantera kvaliteten på den svetsade produkten med en enkel procedur under svetsprocessen. Procedurens enkelhet återspeglas i följande punkter: För det första behöver den inte använda vattenkylning och gasskydd, och eliminerar behovet av svetsning av färdiga produkter. Avvärmningsbehandlingsprocess; för det andra används ingen svetsstav och den svetsade metallen värms inte direkt upp, vilket minskar energiförlusten och undviker uppvärmningsproblem; slutligen, inget behov av att lägga till flussmedel, vilket eliminerar behovet av senare rengöring och miljöskydd av den färdiga produkten. Ultraljudssvetsning av metall använder också en kraftelektronisk krets, som kan uppnå högdensitetssvetsning genom elektrisk kontroll.
Användning av ultraljudssvetsning av metall:
För närvarande har ultraljudsmetallsvetsning fyra huvudsakliga tillämpningar: punktsvetsning, sömsvetsning, ledningsnät och rörtätning, som används i stor utsträckning inom olika områden som bilar, kylning, solenergi, batterier och elektronik.
För närvarande inkluderar de specifika tillämpningarna av ultraljudsmetallsvetsning huvudsakligen:
1. Svetsning av flerskikts positiva och negativa elektroder på kraftbatteriet; svetsning av nickelnät och nickelplåt av nickel-vätebatteri;
2. Svetsning av kopparfolie och nickelplåt av litiumbatteri och polymerbatteri; svetsning av aluminiumfolie och aluminiumplåt; svetsning av aluminiumplåt och nickelplåt;
3. Billedningsnät; trådformning; ömsesidig svetsning av tråd; flera trådar är ömsesidigt svetsade för att bilda en trådknut; koppar- och aluminiumtrådsomvandlingsledningar, kablar och olika elektroniska komponenter, kontakter, kontakter och terminaler svetsas;
4. Solceller, platta solvärmeabsorberande paneler, aluminium-plastkompositrörssvetsning, skarvning av koppar och aluminiumplåt;
5. Svetsning av högströmskontakter, kontakter och olika metallplåtar såsom elektromagnetiska strömbrytare och icke-säkringsbrytare;
6. Tätning av kopparrör i kylskåp, luftkonditioneringsapparater och andra industrier; svetsning av koppar- och aluminiumrör för vakuumanordningar m.m.
Ultraljudsmetallsvetsning är en framväxande speciell bearbetningsteknik, den är överlägsen traditionell svetsteknik i många aspekter och har ett brett utbud av applikationer inom olika områden. Denna avancerade svetsteknik är inte bara en viktig manifestation av vetenskapliga och tekniska framsteg, utan också ett stort bidrag till utvecklingen av det mänskliga samhället.
