超聲波焊接特點以及焊頭設計

2020-12-17 靈科超聲波

超聲波焊接接頭應具有較高的焊接強度和合格的表面質量。除了明顯的擠壓凹坑和焊接點的突出邊緣外,還應注意與上聲波棒接觸的焊接點的表面狀況。不允許出現裂紋和局部熔化。因此,超聲焊接形式,接頭設計和焊接參數的選擇非常重要。

#超聲波焊接#

1.超聲波焊接的特點

1)可焊接材料可用於焊接相同的金屬材料,尤其是高導熱率材料(例如金,銀,銅,鋁等)的焊接。用某些難熔金屬和具有不同特性(例如導熱性,硬度,熔點等)的異種金屬材料進行焊接。 ),金屬,非金屬,塑料等材料,以及多層箔等特殊結構的焊接。

2)焊接不通電,不需要外部熱源,接頭無大孔等缺陷,不形成脆性的金屬間化合物,也沒有在電阻焊接時容易發生的熔融金屬飛濺等問題。

3)焊接金屬的物理和機械性能不會發生宏觀變化。焊接接頭的靜載荷強度和疲勞強度均高於電阻焊接接頭,其穩定性更好。

4)焊接金屬表面的氧化膜或塗層對焊接質量影響很小,焊接前零件的表面處理相對簡單。

5)形成接頭所需的電能僅為電阻焊接的5%,並且焊接零件的變形很小。

6)無需添加任何粘結劑,填料或溶劑,具有操作簡單,焊接速度快,接頭強度高,生產效率高等優點。超聲波焊接的主要缺點是受功率的限制。現有設備並且與上聲波杆接觸。焊接部件的厚度不能太厚,接頭形式只能重疊,而對接接頭不能使用。

2.超聲波焊接接頭設計

1.設計焊點的超聲波焊接時,焊點的強度必須滿足一定的要求,並且需要設計合理的焊點結構,以保持焊點的外觀儘可能美觀。焊點的分布如圖10所示。焊點與電路板邊緣之間的距離不受限制。焊點可以沿著邊緣布置。焊點之間的距離可以任意選擇,並且可以重疊並重複焊接(修復)。它們之間的距離也可以根據需要選擇。電阻點焊沒有分流問題。

2.焊接界面設計為了使焊接過程中的能量集中,縮短焊接時間並提高焊接質量,焊接界面的設計非常重要,主要有以下幾種形式。

3.為了提高焊接力,可將階梯式界面設計為如圖12所示的階梯式焊接界面(W是板的寬度)。三角形法蘭可以使法蘭材料熔化並流入預留的孔中,從而產生較大的剪切應力和拉伸強度,這種設計還可以避免在外表面上出現焊接痕跡。

4.凹凸插件接口,待焊接材料設計成帶有三角形法蘭的凹凸形式,兩個焊件之間應有間隙,凸焊件的壁應有一定的傾斜度,因此,塑料零件可以很容易地組裝,同時熔融材料具有流動的空間,不會溢出到外面。在設計超聲波焊接接頭時,應注意控制焊件的共振。當上超聲波發生器將超聲振動引入到焊件中時,如果焊件在振動方向上的自振頻率等於或接近引入的超聲振動的頻率,則可能導致焊件共振,結果常常導致焊接接頭脫落嚴重的情況下會導致焊件疲勞斷裂。解決上述問題的簡單方法是更改焊件的相對位置和聲學系統的振動方向,或更改焊件的固有頻率。

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