超声波金属焊接机的工作原理

2022-02-23 13:31:25

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超声波金属焊接机利用每秒数万次的高频振动波传导到两个待焊金属工件表面，然后施加一定的压力使金属表面相互摩擦，形成分子层之间的熔合，从而达到焊接的目的。其优点是快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷加工；缺点是待焊金属件不能太厚（一般小于或等于5mm），焊接位置不能太大，需要压力。

汽车线束超声波焊接工具头主要由焊接头、砧座连接块、砧座顶块和聚合模块四部分组成。焊接时，线应垂直、紧密排列，并与砧座连接块相连。脚踏开关后，聚合模块向砧顶块移动，砧连接块与砧顶块一起向下移动，紧急情况下将汽车线束压入焊接区，焊接接头产生振动，能量传递到铜线上，这样汽车线束就可以焊接在一起了。在焊接过程中，除了焊接接头的振动外，其他的工具头是无法理解的。焊接完成后，聚合模块返回，砧顶块返回，砧连接块升起取出线束。

由于超声波焊接机接头的振动和其他刀头的不动，为防止每个刀头与焊接接头之间形成焊接，损坏焊机，焊接接头的上表面与聚合模块的地面、铁砧侧面之间应留有0.025mm的间隙。顶块与砧座连接块的侧面，使焊接接头不能与其他刀头接触。这些间隙之间不得有铜屑等杂物，否则在焊接过程中，刀头工作面会被烧蚀，严重损坏电路板。由于超声波振动是由焊接接头产生的，其能量从焊接接头传递到砧顶块，所以焊接接头越近，能量越大，能量从上到下传递，所以粗线应放在下端，靠近焊头表面，薄线线应垂直向上排列，使粗线能获得较大能量，防止焊过头或焊不足。垂直布置可防止侧焊，保证焊接质量。

汽车线束超声波焊接过程中，需要设置横截面积、对中、压力、焊接距离、振幅、宽度、压力、能量等相关参数，焊接过程中，导线应垂直搭接排列。大断面线应靠近底部焊接工具头，使焊接充分；导线应靠近铁砧表面，相互靠近，使焊接足够牢固；导线搭接长度一般定为13-15mm。搭接长度过短不易保证焊接强度，过长易形成焊端。下一道工序很难操作。焊接接头表面不允许氧化层、断丝、绝缘层的缺陷和熔化。焊接和未焊接的过渡部分A应为圆弧形，未焊接的导体端部可在B区看到。

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