一、超聲波焊接原理
超聲波焊接是(shi)利用高頻振(zhen)動波傳遞到兩(liang)(liang)個需焊接的物(wu)體表面，在加壓的情況下，使兩(liang)(liang)個物(wu)體表面相互摩(mo)擦而形成分(fen)子(zi)層(ceng)之間的熔(rong)合。
一(yi)套超聲(sheng)波焊接系統的主要(yao)組(zu)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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超聲波焊(han)接是(shi)通過超聲波發生器(qi)將(jiang)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 超聲波(bo)金屬(shu)焊接原理
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超(chao)(chao)(chao)聲波金屬焊接原理是利用超(chao)(chao)(chao)聲頻(pin)率（超(chao)(chao)(chao)過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
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超(chao)聲(sheng)波作用于熱(re)塑(su)(su)性(xing)的(de)塑(su)(su)料(liao)接(jie)觸面時，會(hui)產生(sheng)每秒幾(ji)(ji)萬次的(de)高頻(pin)振(zhen)動，這(zhe)種達到一(yi)(yi)定振(zhen)幅的(de)高頻(pin)振(zhen)動，通過上(shang)焊件把超(chao)聲(sheng)能量傳送到焊區，由于焊區即兩(liang)個焊接(jie)的(de)交界(jie)面處聲(sheng)阻大，因此會(hui)產生(sheng)局部高溫。又由于塑(su)(su)料(liao)導熱(re)性(xing)差，一(yi)(yi)時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩(liang)個塑(su)(su)料(liao)的(de)接(jie)觸面迅(xun)速熔(rong)化，加上(shang)一(yi)(yi)定壓力后，使其融(rong)合成(cheng)一(yi)(yi)體。當(dang)超(chao)聲(sheng)波停(ting)止(zhi)作用后，讓(rang)壓力持續(xu)幾(ji)(ji)秒鐘(zhong)，使其凝(ning)固成(cheng)型，這(zhe)樣(yang)就(jiu)形成(cheng)一(yi)(yi)個堅固的(de)分(fen)子鏈，達到焊接(jie)的(de)目的(de)，焊接(jie)強(qiang)度(du)能接(jie)近于原材(cai)料(liao)強(qiang)度(du)。
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超聲波塑料(liao)焊(han)(han)接的(de)(de)好壞取決于換能(neng)(neng)器(qi)焊(han)(han)頭(tou)的(de)(de)振幅(fu)，所加壓(ya)力(li)(li)及(ji)焊(han)(han)接時間(jian)(jian)等(deng)三(san)個(ge)(ge)因(yin)素，焊(han)(han)接時間(jian)(jian)和焊(han)(han)頭(tou)壓(ya)力(li)(li)是可以調節的(de)(de)，振幅(fu)由換能(neng)(neng)器(qi)和變(bian)幅(fu)桿(gan)決定(ding)。這(zhe)三(san)個(ge)(ge)量(liang)相互作(zuo)用有個(ge)(ge)適(shi)宜值(zhi)，能(neng)(neng)量(liang)超過適(shi)宜值(zhi)時，塑料(liao)的(de)(de)熔解量(liang)就(jiu)大，焊(han)(han)接物易變(bian)形；若能(neng)(neng)量(liang)小，則(ze)不易焊(han)(han)牢，所加的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)也不能(neng)(neng)太大。這(zhe)個(ge)(ge)最佳壓(ya)力(li)(li)是焊(han)(han)接部分的(de)(de)邊(bian)長與邊(bian)緣每1mm的最佳壓力之積。? ? ? ??
二(er)、超音波的(de)熔焊(han)應用方法
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01 熔接(jie)法
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以超音波超高(gao)頻率振動的(de)焊頭在適度壓力(li)下，使二塊塑(su)膠的(de)接合(he)面產生摩擦熱而瞬間(jian)熔(rong)融接合(he)，焊接強度可與本(ben)體媲美(mei)，采用合(he)適的(de)工件和合(he)理的(de)接口設計，可達到水密及氣密，并免除采用輔(fu)助品所帶來(lai)的(de)不便，實現高(gao)效清潔的(de)熔(rong)接。
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02 埋植
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借著焊頭(tou)之(zhi)傳道及適當(dang)之(zhi)壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠(ji)入預留入塑膠孔(kong)內(nei)(nei)，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭(niu)力均(jun)可(ke)媲美傳統(tong)模具內(nei)(nei)成型(xing)之(zhi)強度，可(ke)免除射出(chu)(chu)模受損及射出(chu)(chu)緩慢(man)之(zhi)缺點。
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03 鉚焊(han)
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鉚焊(han)法指的(de)(de)是(shi)振動的(de)(de)焊(han)頭壓制物品(pin)的(de)(de)突(tu)起處使其熱熔為鉚釘(ding)狀，從而使兩物體機(ji)械鉚合
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04 點(dian)焊
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點焊(han)指的是對于焊(han)線不易設計的物體進行分點焊(han)接，同樣可(ke)達到(dao)熔(rong)接效果。
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05 成型
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本(ben)方法與鉚焊法類似，將凹狀(zhuang)的焊頭壓著于塑(su)膠(jiao)品(pin)外(wai)圈(quan)，焊頭發出超音波超高(gao)頻振動后(hou)將塑(su)膠(jiao)溶(rong)融成形而包覆于金(jin)屬物(wu)件使其固定(ding)，且外(wai)觀(guan)光滑美觀(guan)、此方法多使用在(zai)電子類、喇(la)叭之(zhi)固定(ding)成形，及化妝品(pin)類之(zhi)鏡片固定(ding)等(deng)。
三、焊(han)接優點
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01 超聲波金屬焊接優(you)點
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a、焊接材料不熔融，不脆弱金屬(shu)特性(xing)。
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b、焊接(jie)后導電性(xing)好，電阻系數極低或近乎零。
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c、對(dui)焊接金屬表面要求低，氧(yang)化或電鍍均可焊接。
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d、焊(han)接時間短(duan)，不需任(ren)何助焊(han)劑、氣體(ti)、焊(han)料。
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e、焊接無(wu)火(huo)花，環保(bao)安全。
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02 超(chao)聲波(bo)塑(su)料(liao)焊(han)接優點
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a、焊(han)接(jie)速度快，焊(han)接(jie)強度高、密封性好(hao)；
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b、取代傳統的焊接(jie)/粘(zhan)接(jie)工(gong)藝(yi)，成(cheng)本低廉，清潔無污染且不(bu)會(hui)損傷工(gong)件(jian)；
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c、焊接(jie)過程穩定，所(suo)有焊接(jie)參數均可通過軟件系統進行跟蹤(zong)監控，一(yi)旦發(fa)現故障很容(rong)易進行排除和維護。
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四、適(shi)用產品(pin)
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1）、鎳氫電池鎳氫電池鎳網與鎳片(pian)互熔與鎳片(pian)互熔。
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2）、鋰電池(chi)、聚合物(wu)電池(chi)銅(tong)箔與鎳片(pian)互熔，鋁箔與鋁片(pian)互熔。
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3）、電線互熔，偏結成一條與(yu)多條互熔。
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4）、電線與各種(zhong)電子元件、接點、連(lian)接器互熔(rong)。
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5）、各種家電用品(pin)、汽車(che)用品(pin)的大型散熱座、熱交換(huan)鰭片、蜂巢心的互(hu)熔(rong)。
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6）、電磁(ci)開關、無熔(rong)絲開關等大電流接點，異(yi)種(zhong)金屬(shu)片的互(hu)熔(rong)。
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7）、金屬管的(de)封尾、切斷水(shui)、氣密(mi)。
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五(wu)、應用(yong)前(qian)景
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針對所(suo)有的應用(yong)市場，超音波焊接其特(te)有的優(you)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(qi)車(che)：（交通(tong)業）超音(yin)波可(ke)通(tong)過計算(suan)機程序控制來實施對大件(jian)和不規則工(gong)件(jian)的焊接(jie)如：保險杠、前后門(men)、燈(deng)具、剎車(che)燈(deng)等(deng)。隨著高(gao)等(deng)級道路的發(fa)展，反(fan)光片也(ye)越來越多(duo)的采(cai)用超音(yin)波焊接(jie)。特(te)別是這兩年興起的新能源汽車(che)行業也(ye)開始廣泛應用，如電池領域等(deng)。
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2）家電：通過(guo)適當的調整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門、電(dian)視(shi)機外殼、收錄、音機透明(ming)面板、電(dian)源整流(liu)器、電(dian)視(shi)機殼螺絲固定(ding)座、減蚊燈殼、洗衣機脫(tuo)水槽(cao)等需要密封、牢(lao)固和美(mei)觀的家電(dian)產(chan)品。
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3）包裝：軟管的封口，特殊打包(bao)帶的連接。
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4）玩(wan)具業：由于(yu)采用(yong)了超(chao)音波(bo)技術使(shi)產(chan)品清潔、高(gao)效、牢固，免除使(shi)用(yong)螺(luo)絲、粘合劑(ji)、膠(jiao)水(shui)或其他輔(fu)助品，降低了生產(chan)成本，使(shi)企業在(zai)市場的競(jing)爭(zheng)力大大增強。
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5）電子：運用自動(dong)化(hua)方案設計(ji)使用戶達到規模化(hua)生產，同時確(que)保產品(pin)之品(pin)質需(xu)求。
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6）其他商業(ye)用途：從通訊器(qi)材(cai)，電腦(nao)行業、打印設備(bei)到音(yin)像(xiang)制(zhi)品等(deng)，均可采用明和超音(yin)波設備(bei)，他給(gei)您帶(dai)(dai)來了簡(jian)捷、清潔(jie)、高(gao)效的(de)生產方式，為您帶(dai)(dai)來更多(duo)的(de)機會。
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