對(duì)超聲波焊接技術(shù)以及焊接機(jī)有哪些認(rèn)識(shí)誤區(qū)?

超聲波焊接技術(shù)及焊接機(jī)儲(chǔ)存在很多的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，以下就是小編詳細(xì)的介紹，希望對(duì)大家有幫助：

1：焊接原理的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

很多操作超聲波焊接機(jī)的從業(yè)人員，對(duì)超聲波能量地傳遞有一種誤解，主要認(rèn)為是超聲波直接在焊接工件的接觸面進(jìn)行焊接，其實(shí)這是一種誤識(shí)，真正的焊接原理是：超聲波換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，通過(guò)工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo)，聲波在固體中的傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻，當(dāng)聲波通過(guò)工件接縫時(shí)，縫隙中的聲阻大， 產(chǎn)生的熱能相當(dāng)就大，溫度首先達(dá)到工件的熔點(diǎn)，再加上一定的壓力使接縫熔接。熔接范圍：玩具業(yè)、文具業(yè)、家電業(yè)、電子業(yè)、食品業(yè)、通信業(yè)、交通業(yè)、航天航空等。

2：焊接工藝的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波焊接方式有很多種，有人認(rèn)為只要是塑料材質(zhì)，超聲波塑料焊接機(jī)就可以很好地焊接，這也是一種誤識(shí)。焊接作用力應(yīng)該用測(cè)壓儀校準(zhǔn)以便對(duì)不同焊機(jī)之間的焊接作用力進(jìn)行直接比較。因?yàn)槌暡芰渴撬查g爆發(fā)的，當(dāng)瞬間能量產(chǎn)生時(shí)，接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，焊接效果越差，甚至無(wú)法焊接。另外一個(gè)原因是超聲波是縱向傳播的，能量損失和距離成正比，距離越遠(yuǎn)焊接效果就越小，因此工件臂厚不能低于2MM，否則不能良好的熔接。針對(duì)不同的焊接產(chǎn)品（材料）和焊接效果（成點(diǎn)或成線），都需要專門(mén)的焊接工藝與之對(duì)應(yīng)。

3：焊接材料的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

由于社會(huì)各種材料很多，也很復(fù)雜，尤其是不斷創(chuàng)造出的新型材料。同時(shí)，超聲波金屬焊接機(jī)在過(guò)程中的焊點(diǎn)容易出現(xiàn)高頻振動(dòng)，可能致使產(chǎn)品工件的邊緣受損，尤其是硬而脆的材料。對(duì)焊接要求很高，因此，并不是所有的同類材料都能焊接的。比如塑料，塑料材料之間差異巨大，超聲波塑料焊接機(jī)不能對(duì)所有塑料進(jìn)行有效焊接。焊接取決于材料的熔點(diǎn)，兩種材料的熔點(diǎn)相近，才可以進(jìn)行有效焊接。

4：超聲波模具的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波模具是根據(jù)產(chǎn)品來(lái)量身訂制的，不同的焊接件制作的超聲波模具是不一樣的。母材含C、S、P有害雜質(zhì)較高時(shí)，應(yīng)選擇抗裂性能和抗氣孔性能較好的焊條。有人錯(cuò)誤認(rèn)為超聲波模具只是一塊鋁合金，其實(shí)超聲波模具的設(shè)計(jì)與制造是很有講究的，其實(shí)超聲波模具是超聲波焊接技術(shù)中具有技術(shù)深度的一個(gè)方面。即使已經(jīng)擁有幾年的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們還是堅(jiān)信只有通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出較好的超聲波焊頭。設(shè)計(jì)的是否合理直接影響著超聲波模具的效率、壽命和產(chǎn)品的合格率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接燒壞發(fā)生器。我們生產(chǎn)的每一套超聲波焊頭加工和超聲波模具加工，不管是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品還是根據(jù)客戶要求定制的，都會(huì)經(jīng)過(guò)反復(fù)的測(cè)試。超聲波焊頭的外形、強(qiáng)度等各種參數(shù)經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，能符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，超聲波焊頭和超聲波模具達(dá)到很好的匹配。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷(xiāo)售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

?不同焊接方法焊接異種金屬時(shí)的特點(diǎn)

大多數(shù)焊接方法都可用于異種金屬的焊接，但在選擇焊接方法及制定工藝措施時(shí)，仍應(yīng)考慮異種金屬焊接時(shí)的特點(diǎn)。根據(jù)母材和焊接接頭不同的要求，熔焊、壓焊及其他焊接方法在異種金屬焊接中都有所應(yīng)用，但也都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

1.熔焊

異種金屬焊接中應(yīng)用較多的是熔焊方法，常用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。針對(duì)不同的焊接產(chǎn)品（材料）和焊接效果（成點(diǎn)或成線），都需要專門(mén)的焊接工藝與之對(duì)應(yīng)。為了減少稀釋，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，通?？蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊等離子弧焊等方法。

為了減小熔深，可以采取間接電弧、擺動(dòng)焊絲、帶狀電極、附加不通電焊絲等工藝措施。電動(dòng)汽車(chē)需求的迅速上升，使得動(dòng)力鋰離子電池需求量大幅上升，使之成為帶動(dòng)鋰離子電池行業(yè)增長(zhǎng)的主力。但無(wú)論如何，只要是熔焊，總有部分母材熔入焊縫而引起稀釋，另外，還會(huì)形成諸如金屬間化合物、共晶體等。為了減輕這類不利影響，必須控制和縮短金屬在液態(tài)或高溫固態(tài)下的停留時(shí)間。

然而，盡管熔焊方法和工藝措施不斷改進(jìn)和完善，卻仍然難以解決所有異種金屬焊接時(shí)的問(wèn)題，因?yàn)榻饘俜N類繁多，性能要求又多種多樣，接頭形式又各不相同，許多情況下還需要采用壓焊或其他的焊接方法來(lái)解決特定的異種金屬接頭的焊接問(wèn)題。

2.壓焊

大多數(shù)壓焊方法都只將被焊金屬加熱至塑性狀態(tài)或甚至不加熱，而以施加一定的壓力為基本特征。與熔焊相比，在焊接異種金屬接頭時(shí)壓焊具有一定的優(yōu)越性，只要接頭形式允許，焊接質(zhì)量又能滿足要求，采用壓焊往往是比較合理的選擇。

壓焊時(shí)，異種金屬交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有壓力的作用，即使表面有熔化金屬存在，也會(huì)被擠壓而排出（如閃光焊和摩擦焊），只有少數(shù)情況下壓焊后還保留了曾經(jīng)熔化的金屬（如點(diǎn)焊）。

壓焊由于不加熱或加熱溫度低，可以減輕或避免熱循環(huán)對(duì)母材金屬性能的不利影響，防止產(chǎn)生脆性的金屬間化合物。某些形式的壓焊甚至能將已產(chǎn)生的金屬間化合物從接頭中擠壓出去。此外，壓焊時(shí)也不存在因稀釋而引起的焊縫金屬性能變化問(wèn)題。

不過(guò)，大多數(shù)壓焊方法對(duì)接頭形式是有一定要求的，例如點(diǎn)焊、縫焊、超聲波焊必須用搭接接頭；摩擦焊時(shí)至少有一個(gè)工件必須具有旋轉(zhuǎn)體的截面。壓焊設(shè)備目前也還不普及。這些無(wú)疑地都限制了壓焊的應(yīng)用范圍。

3.其他

除熔焊和壓焊外，還有一些可以用于異種金屬焊接的方法。例如釬焊就是釬料與母材之間的異種金屬焊接方法，不過(guò)這里所討論的則是較特殊的釬焊方法。

有一種方法稱作熔焊——釬焊，即對(duì)異種金屬接頭中低熔點(diǎn)母材一側(cè)為熔焊，對(duì)高熔點(diǎn)母材—側(cè)為釬焊。3、振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下會(huì)出現(xiàn)這種情況。而且通常是以低熔點(diǎn)母材相同的金屬為釬料。因此，釬料與低熔點(diǎn)母材之間就是同種金屬的熔焊過(guò)程，不存在特殊困難。釬料與高熔點(diǎn)母材之間則是釬焊過(guò)程，母材不發(fā)生熔化、結(jié)晶，可以避免許多焊接性方面的問(wèn)題，但要求釬料對(duì)母材能良好潤(rùn)濕。

另一種方法稱作共晶釬焊或共晶擴(kuò)散釬焊。這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度，使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點(diǎn)的共晶體，該低熔點(diǎn)共晶體在此溫度下呈液態(tài)，實(shí)質(zhì)上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。

當(dāng)然，這要求兩種金屬之間能夠形成低熔點(diǎn)的共晶體。摩擦焊技術(shù)適用范圍廣，可焊接汽車(chē)半軸、氣門(mén)、安全氣囊、渦輪增壓器、連身齒輪、連軸齒輪、等速萬(wàn)向節(jié)、前懸架等。異種金屬擴(kuò)散焊時(shí)加入中間層材料，在很低壓力下加熱使中間層材料熔化，或與被焊金屬接觸形成低熔點(diǎn)共晶體，此時(shí)形成的薄層液體，經(jīng)一定時(shí)間的保溫過(guò)程，使中間層材料全部擴(kuò)散到母材中并均勻化，就能形成沒(méi)有中間材料的異種金屬接頭。

這類方法在焊接過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)少量液態(tài)金屬。因而又被稱作液相過(guò)渡焊，他們的共同特點(diǎn)就是接頭中不存在鑄造組織。

超聲波的特性

從超聲波焊接的角度，超聲波具有三個(gè)非常重要的特性，這三個(gè)特性與超聲波的焊接質(zhì)量密切相關(guān)，是超聲波焊接過(guò)程中發(fā)生的諸多現(xiàn)象的根源。超聲波銅管封口機(jī)封口機(jī)工作原理超聲波銅管封口機(jī)是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。理解這三個(gè)特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師從而可以正確的設(shè)計(jì)超聲波焊接結(jié)構(gòu)來(lái)滿足超聲波焊接的工藝要求，提高超聲波的焊接質(zhì)量。

超聲波的三個(gè)特性、產(chǎn)生的焊接現(xiàn)象、及其對(duì)塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求如表1所示:

1)  能量大；超聲波能夠產(chǎn)生的比聲波大得多的能量，這是超聲波能夠?qū)λ苣z件件進(jìn)行焊接的基礎(chǔ)，同時(shí)這也是超聲波焊接強(qiáng)度較高的根本原因；正由于其產(chǎn)生巨大能量的能力，超聲波甚至能夠進(jìn)行金屬零件的焊接；而在另一個(gè)方面，恰恰由于能量大，超聲波有可能對(duì)焊接界面造成；同時(shí)可能對(duì)塑膠件其它部位或者塑膠件上已經(jīng)裝配的其它零部件造成損壞。電器業(yè)：電子鐘、蒸氣熨斗、吸塵器、電話、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、電風(fēng)扇、電池…等。

2) 方向性好，幾乎是直線傳播；由于超聲波的波長(zhǎng)很短，衍射效應(yīng)不顯著，所以可以近似地認(rèn)為超聲波是沿直線傳播，即傳播的方向性好，容易得到定向而集中的超聲波束。1換能器通過(guò)逆壓電效應(yīng)將來(lái)自于發(fā)生器的超聲頻電壓轉(zhuǎn)化為同頻率的超聲機(jī)械振動(dòng)。因此，這要求超聲波焊頭與焊接零件保持足夠大的接觸面積，保證超聲波能能夠傳導(dǎo)到焊接界面。同時(shí)，如果在傳播方向上存在孔洞等，超聲波就難繞過(guò)孔洞傳導(dǎo)能量，這也是超聲波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的地方。

3) 衰減性；盡管超聲波的穿透能力強(qiáng)，但超聲波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減越厲害。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。另外，在不同的塑料中，超聲波能量的衰減程度不一致。例如，在無(wú)定形塑料中，如ABS，其能量衰減程度較小，兩個(gè)ABS塑膠件即使是遠(yuǎn)程焊接也能保證焊接質(zhì)量；在半結(jié)晶塑料中，如PA66，超聲波能量衰減程度大，超聲波傳播距離較短，很難保證遠(yuǎn)程焊接的質(zhì)量。