超声波焊接有那么神？
 
 
 
超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
 
 
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超声焊接需要包含超声波发生器、转换器、升压器、焊具等部件。
 
 
 
一、超声波焊接原理
 
超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
 
 
 
 
 
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器/换能器/变幅杆/焊头三联组/模具和机架。
 
 
 
 
 
 
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将需要焊接的部件区域熔化。超声波不仅可以被用来焊接金属、硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜等。本片文章主要介绍金属和塑料焊接两种。
 
 
 
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1）超声波金属焊接原理
 
 
 
超声波金属焊接原理是利用超声频率（超过16KHz ）的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法．金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将框框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接．因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象。超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
 
 
 
 
 
 
 
2）超声波塑料焊接原理
 
 
 
超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
 
 
 
 
 
 
 
超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。
 
 
 
 
 
 
 
焊接过程
 
 
 
 
（1）焊头对塑料表面施压
（2）焊头每秒20000到40000次振动
（3）振动产生摩擦热使材料融化粘接
 
 
焊接类型
埋植：埋植指的是焊头在压力下将金属零件挤入塑料孔内
 
铆焊：铆焊法指的是振动的焊头压制物品的突起处使其热熔为铆钉状，从而使两物体机械铆合
 
 
 
点焊：点焊指的是对于焊线不易设计的物体进行分点焊接，可达到熔接效果。
 
 
 
成型
 
 
熔接口设计
超声焊接一般都要求熔接口要小，接触面要统一。接口设计取决于焊接的材料，焊件的形状以及焊件要求等因素。通常连接的三角形状部分会聚集超声能量，并快速融化形成焊接面。由左向右（对接接头、阶梯型、榫槽型）
 
 
 
 
剪切型：适用与需要密封或者塑料在很窄的温度区间内快速从固态变成熔融状态的场合。
 
 
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适用材料
超声焊接是一种快速、坚固、干净和可靠的塑料和金属连接工艺。用于热塑性胶片和板的链接，大多数金属都可以进行超声焊接。
 
适用的塑料
 
超声波塑料焊接可用于所有热塑塑料。在为部分结晶塑料制成的工件开缝时必须注意，这种塑料类型所采用的焊接方式与非晶态塑料的焊接方式大相径庭。
PS、ABS、Acrylic、ABS、SAN、PMMA、PC-ABS Blends、 Polycarbonate/PC、PC-ABS Blends、PPS、Polysulfone/PSO、PVC、ASA、PPO、PC-PBT Blends、Polyester、Ryton、PET、Polyamide Co-polymer (Nylon 6-3-T)、Valox Polyamide/Nylon 6、Polyamide/Nylon 6/6、PBT、PP、PE、Polyacetal、Ultem（PEI）
 
 
 
 
 
 
超音波的熔焊应用方法
 
 
 
1）熔接法：
 
 
 
以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的接合面产生摩擦热而瞬间熔融接合，焊接强度可与本体媲美，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品所带来的不便，实现高效清洁的熔接。
 
 
 
2）埋植：
 
 
借着焊头之传道及适当之压力，瞬间将金属零件（如螺母、螺杆等）挤入预留入塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。
 
 
 
 
 
（3）铆焊：
 
 
铆焊法指的是振动的焊头压制物品的突起处使其热熔为铆钉状，从而使两物体机械铆合
 
 
 
 
 
（4）点焊
 
 
 
点焊指的是对于焊线不易设计的物体进行分点焊接，，同样可达到熔接效果。
 
 
 
 
（5）成型
 
 
 
本方法与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑胶品外圈，焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定，且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形，及化妆品类之镜片固定等。
 
 
 
 
 
三、焊接优点
 
 
 
1）超声波金属焊接优点：
 
a、焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。
 
b、焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零。
 
c、对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。
 
d、焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料。
 
e、焊接无火花，环保安全。
 
 
 
2）超声波塑料焊接优点：
 
a、焊接速度快，焊接强度高、密封性好；
 
b、取代传统的焊接/粘接工艺，成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件；
 
c、焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发现故障很容易进行排除和维护。
 
 
 
四、适用产品
 
 
 
（1）、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。
 
（2）、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。
 
（3）、电线互熔，偏结成一条与多条互熔。
 
（4）、电线与各种电子元件、接点、连接器互熔。
 
（5）、各种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。
 
（6）、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。
 
（7）、金属管的封尾、切断可水、气密。
 
 
 
五、应用前景
 
 
 
针对所有的应用市场，超音波焊接其特有的优点--快捷、高效、清洁和牢固，赢得了各行各业的认可。
 
 
 
（1）汽车：（交通业）超音波可通过计算机程序控制来实施对大件和不规则工件的焊接如：保险杠、前后门、灯具、刹车灯等。随着高等级道路的发展，反光片也越来越多的采用超音波焊接。特别是这两年兴起的新能源汽车行业也开始广泛应用，如电池领域等。
 
 
 
（2）家电：通过适当的调整可用于：手提日光灯罩，蒸气熨门、电视机外壳、收录、音机透明面板、电源整流器、电视机壳螺丝固定座、减蚊灯壳、洗衣机脱水槽等需要密封、牢固和美观的家电产品。
 
 
 
（3）包装：软管的封口，特殊打包带的连接。
 
 
 
（4）玩具业：由于采用了超音波技术使产品清洁、高效、牢固，免除使用螺丝、粘合剂、胶水或其他辅助品，降低了生产成本，使企业在市场的竞争力大大增强。
 
 
 
（5）电子：运用自动化方案设计使用户达到规模化生产，同时确保产品之品质需求。
 
 
 
（6）其他商业用途：从通讯器材，电脑行业、打印设备到音像制品等，均可采用明和超音波设备，他给您带来了简捷、清洁、高效的生产方式，为您带来更多的机会。
 
 
 
六、电池行业样件照片
 
 
 
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超声焊接适用产品
1、电器工程、电子学、照明工程、通讯业
 
焊接：插头、电线插头、接触簧片、插座、电线卷轴、线轴、接触件、荧光管盒、电动熔断器、继电开关、插头注塑件、印刷电路板、保险丝盒、挤出线轴上的注塑成型的杆把手、电缆线圈、灯座、照明电池、手电筒壳、限位开关、信号灯、发话器-舌片-分离器-插头。
 
铆焊：分压器、电线插头的金属插件、保险丝开关、印刷电路板、插头。
 
卷边焊、填充焊：电线固定夹、接触盒的金属插件、照明电池、插座、接触簧片、带固定连接的线轴、金属轮的塑料底盘。
 
埋植：电路导线、外壳的螺纹嵌件。
 
2、收音机、电唱机、电话机、立体声
 
焊接：录音机磁带、立体声及磁带录音机部件、扬声器部件、耳机。
 
铆焊：电唱机探头。
 
埋置焊：录音电话机底座的螺纹嵌件。
 
3、摄像机、照相机、光学元件
 
焊接：幻灯相片框、显像盒、胶卷滚轴、盒式磁带、立体闪光灯、照相机和小型摄影机外壳、放映机、双目看远镜外壳
 
铆焊：幻灯机底座
 
埋置焊：幻灯机底座。
 
4、工程学、精密工程学、计算机装置、办公用品
 
焊接：检测玻璃密封件、防潮装置、水分离器、混合阀控制器、计算机装置把手、钟罩、墨水瓶、自动铅笔、圆珠笔、钢笔、打字机机壳。
 
卷边焊：游戏机盘、金属轮塑料盘、滚珠和滚柱轴承分离器。
 
铆焊：钳子、打字机、高尔夫球。
 
5、家居用品
 
焊接：住宅、门把、咖啡壶上的吸管及带塑料环的金属支座、电慰斗、上的把手及水壶、冷气箱的分隔盘、分离器盖的过滤器、食品加工机的功能件、吹机、吸尘器的喷嘴及附件、打火机。
 
卷边焊：咖啡过滤器（织布或金属滤网）。
 
埋置焊：吹风机叶轮的轴承刷。
 
6、交通运输
 
焊接：反光镜、顶灯、尾灯、自行车后反光镜、三角警告牌、路标牌、遮阳板、机动车及助动车的内外镜、按钮及开关、排气喷嘴、汽车仪表板、行李箱、镶板挡板、轿车及卡车的车标、喇叭罩、汽车电器元件、冷却水系统用阀、保险杠、安全带锁紧装置、安全带、收音机屏、中心锁紧装置的附件。
 
铆焊：汽车挡泥板、仪表板框、车门锁紧装置功能件。
 
卷边焊：内外镜、BOWDEN电线端盖、叶片、透风机的风门片的调节杆。
 
埋置焊：汽车仪表板的螺纹衬套和销钉、方向盘。
 
7、家具行业
 
焊接：桌腿、按钮、家具把手。
 
铆焊：焊接功能件
 
埋置焊：家具配件的螺纹嵌件及螺丝。
 
8、体育、休闲、业余爱好用品、玩具
 
焊接：滑雪橇、滑雪眼镜、玩具外壳、玩具部件、玩具火车装置、玩具汽车等、水箱。
 
铆焊：便携刀把手
 
9、运输、医药设备、化装品
 
焊接：广口瓶或其它盛冰激凌的容器等、电动牙刷轴、电动牙刷容器、管头及管帽、化装品包装容器、盖子、带注塑成型喷管的吹塑成型容器、酸奶瓶及盖子、输血用针剂、人造肾、生物用过滤器、柔性容器的螺纹口。
 
卷边焊；化装镜、针剂插头。
 
10、其它超声波焊接
 
缝焊：织布的缝接、拉伸织布的缝接、人造无机织物棉被的打褶等。