一、超聲波焊接原理

超聲波焊(han)接是利用高(gao)頻振動波傳遞到兩個需焊接(jie)的(de)(de)物(wu)體表面，在加壓(ya)的(de)(de)情(qing)況下，使兩個物(wu)體表面相(xiang)互摩(mo)擦(ca)而形成分(fen)子層之(zhi)間(jian)的(de)(de)熔合。

一套超聲波(bo)焊接(jie)系統(tong)的主要組件包括：

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超聲波發生器/換能器/變幅桿/焊頭三聯組/模具和機架。

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超聲(sheng)波(bo)焊接是通過超聲(sheng)波(bo)發生(sheng)器將50/60Hz電流轉換成15、20、30或40 kHz電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將需要焊接的部件區域熔化。超聲波不僅可以被用來焊接金屬、硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜等。本篇文章主要介紹金屬和塑料焊接兩種。

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01 超聲(sheng)波金屬焊(han)接原理

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超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻(pin)率（超過(guo)16kHz ）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法．金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變為工件間的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接．因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象。超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。可廣泛應用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

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02 超聲波塑料焊接(jie)原理(li)

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超聲(sheng)波作(zuo)用(yong)于熱塑(su)性的(de)(de)(de)(de)塑(su)料接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)時，會(hui)產(chan)生每秒(miao)幾萬(wan)次的(de)(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)振動，這(zhe)(zhe)種達到(dao)一(yi)定振幅的(de)(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)振動，通過上焊(han)件把(ba)超聲(sheng)能量傳送到(dao)焊(han)區(qu)，由于焊(han)區(qu)即兩個焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)交界面(mian)處(chu)聲(sheng)阻大，因(yin)此會(hui)產(chan)生局部高(gao)溫。又由于塑(su)料導熱性差，一(yi)時還不能及時散發(fa)，聚(ju)集在焊(han)區(qu)，致使兩個塑(su)料的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)迅速(su)熔化，加上一(yi)定壓(ya)力(li)后(hou)，使其(qi)融合成一(yi)體(ti)。當超聲(sheng)波停止作(zuo)用(yong)后(hou)，讓壓(ya)力(li)持(chi)續(xu)幾秒(miao)鐘(zhong)，使其(qi)凝固(gu)(gu)成型，這(zhe)(zhe)樣就形成一(yi)個堅固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)分子鏈，達到(dao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)強(qiang)度(du)能接(jie)(jie)(jie)近于原(yuan)材料強(qiang)度(du)。

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超(chao)聲波塑料焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)(de)好壞取(qu)決于換(huan)能器焊(han)(han)(han)頭(tou)的(de)(de)振幅(fu)，所(suo)加壓力(li)及焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)間等三(san)個因素，焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)間和焊(han)(han)(han)頭(tou)壓力(li)是可以調節的(de)(de)，振幅(fu)由(you)換(huan)能器和變(bian)幅(fu)桿決定。這三(san)個量相互作用(yong)有個適(shi)宜值，能量超(chao)過適(shi)宜值時(shi)，塑料的(de)(de)熔解量就大(da)，焊(han)(han)(han)接(jie)物(wu)易變(bian)形；若能量小，則不(bu)易焊(han)(han)(han)牢(lao)，所(suo)加的(de)(de)壓力(li)也不(bu)能太(tai)大(da)。這個最佳壓力(li)是焊(han)(han)(han)接(jie)部分的(de)(de)邊長與(yu)邊緣(yuan)每1mm的最佳壓力之積。? ? ? ??

二(er)、超音波的熔焊應用方法

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01 熔接法

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以超(chao)音波超(chao)高頻率振動的焊頭在適度壓力(li)下，使二塊塑膠(jiao)的接(jie)合面產(chan)生摩擦熱而瞬(shun)間(jian)熔(rong)融(rong)接(jie)合，焊接(jie)強度可與(yu)本體媲美，采(cai)(cai)用合適的工件和合理的接(jie)口設(she)計(ji)，可達到水密(mi)及氣密(mi)，并免除采(cai)(cai)用輔(fu)助品(pin)所帶來的不便，實現高效(xiao)清潔的熔(rong)接(jie)。

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02 埋植(zhi)

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借著焊頭之(zhi)(zhi)傳道(dao)及(ji)(ji)適當之(zhi)(zhi)壓力(li)，瞬間(jian)將金屬零件（如螺(luo)母、螺(luo)桿等）擠入預留入塑膠孔內，固定(ding)在(zai)一定(ding)深度，完成(cheng)后無論(lun)拉力(li)、扭力(li)均可媲(pi)美(mei)傳統模(mo)具內成(cheng)型之(zhi)(zhi)強度，可免除射出模(mo)受損及(ji)(ji)射出緩(huan)慢之(zhi)(zhi)缺(que)點。

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03 鉚焊

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鉚(liu)焊法指的(de)是振動的(de)焊頭壓制物(wu)品的(de)突起(qi)處使其熱(re)熔為鉚(liu)釘狀(zhuang)，從而使兩(liang)物(wu)體(ti)機械鉚(liu)合

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04 點焊

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點(dian)焊(han)(han)指的是(shi)對于(yu)焊(han)(han)線(xian)不(bu)易(yi)設計(ji)的物體進行(xing)分點(dian)焊(han)(han)接(jie)(jie)，同樣可(ke)達(da)到(dao)熔(rong)接(jie)(jie)效果。

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05 成型

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本方法(fa)與鉚焊(han)法(fa)類似，將凹狀的焊(han)頭壓著(zhu)于塑(su)膠品(pin)外(wai)圈，焊(han)頭發出超音波超高頻振動后將塑(su)膠溶融成形(xing)而(er)包覆于金屬物件使其(qi)固(gu)定，且外(wai)觀光(guang)滑美觀、此方法(fa)多使用在(zai)電子(zi)類、喇叭之(zhi)(zhi)固(gu)定成形(xing)，及(ji)化妝品(pin)類之(zhi)(zhi)鏡片固(gu)定等。

三、焊接優點

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01 超聲波(bo)金(jin)屬焊接優(you)點

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a、焊接材料(liao)不熔融，不脆弱金(jin)屬特性。

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b、焊接(jie)后導電性好，電阻(zu)系數極(ji)低或近乎零。

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c、對焊(han)接(jie)金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊(han)接(jie)。

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d、焊(han)接時間短，不需任何助焊(han)劑、氣(qi)體、焊(han)料。

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e、焊接無火花，環保(bao)安全。

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02 超聲波塑料(liao)焊接優點(dian)

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a、焊接(jie)速度(du)(du)快，焊接(jie)強度(du)(du)高、密封(feng)性好；

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b、取代傳統的焊接/粘接工(gong)藝，成本低廉，清(qing)潔無污染且不(bu)會損傷工(gong)件；

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c、焊(han)接過程穩定，所有焊(han)接參(can)數均可通過軟件(jian)系統(tong)進行(xing)(xing)跟(gen)蹤監(jian)控，一旦發現故(gu)障很容易進行(xing)(xing)排除和維護。

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四、適用產(chan)品

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1）、鎳(nie)(nie)氫(qing)電池(chi)(chi)鎳(nie)(nie)氫(qing)電池(chi)(chi)鎳(nie)(nie)網與(yu)鎳(nie)(nie)片互熔與(yu)鎳(nie)(nie)片互熔。

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2）、鋰電(dian)池、聚合物電(dian)池銅箔與鎳(nie)片(pian)互熔，鋁(lv)(lv)箔與鋁(lv)(lv)片(pian)互熔。

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3）、電線互熔(rong)，偏結(jie)成一條與多(duo)條互熔(rong)。

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4）、電線與各種(zhong)電子元件、接(jie)點、連接(jie)器互(hu)熔。

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5）、各種家電用品、汽車用品的大型散(san)熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。

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6）、電磁開(kai)關(guan)、無熔絲開(kai)關(guan)等大電流接點，異種金屬片的互(hu)熔。

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7）、金屬管的封(feng)尾(wei)、切斷水、氣密。

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五、應用前景

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針對所(suo)有的應用市場，超(chao)音波(bo)焊接(jie)其(qi)特(te)有的優點--快捷、高效、清潔和牢固，贏得了各行各業的認可。

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1）汽車：（交通業）超(chao)音波可(ke)通過計算機(ji)程序(xu)控制來實施對大件和不(bu)規(gui)則工件的(de)焊(han)接(jie)如：保險杠、前后(hou)門、燈具、剎車燈等(deng)。隨著高等(deng)級道(dao)路(lu)的(de)發展，反(fan)光片也(ye)越來越多的(de)采用超(chao)音波焊(han)接(jie)。特別是這兩年(nian)興起的(de)新能源汽車行業也(ye)開(kai)始廣泛應(ying)用，如電池領域(yu)等(deng)。

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2）家(jia)電：通過(guo)適當的(de)調(diao)整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門(men)、電(dian)(dian)視機(ji)外殼(ke)、收(shou)錄、音機(ji)透明面板、電(dian)(dian)源整流器(qi)、電(dian)(dian)視機(ji)殼(ke)螺絲固(gu)定座、減蚊燈殼(ke)、洗衣機(ji)脫水槽等需(xu)要(yao)密封(feng)、牢固(gu)和美觀的(de)家電(dian)(dian)產品(pin)。

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3）包裝(zhuang)：軟(ruan)管的(de)封(feng)口，特殊打包(bao)帶的(de)連(lian)接。

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4）玩具業：由于采用了(le)超音波(bo)技(ji)術使產品(pin)清潔(jie)、高效(xiao)、牢固，免(mian)除使用螺絲、粘(zhan)合劑、膠水(shui)或其他輔助品(pin)，降低了(le)生產成本，使企業在(zai)市場的(de)競爭力(li)大大增強(qiang)。

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5）電子：運用(yong)自動化方案設計使用(yong)戶達到規模化生產，同時確保產品之品質需求(qiu)。

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6）其他商業用(yong)途：從通訊(xun)器材，電腦行業、打印設備(bei)到音(yin)像(xiang)制品等，均可采(cai)用明和超(chao)音(yin)波設備(bei)，他給您帶(dai)來(lai)了簡捷、清潔、高效的(de)生產方(fang)式，為您帶(dai)來(lai)更(geng)多的(de)機會。

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