超声波金属焊接的原理是利用超声波频率(超过16KHz)的机械振动能量,以一种特殊的方式将相同或不同的金属连接起来。金属在超声焊接时,既不向工件输送电流,也不对工件施加高温热源,而是在静压作用下,线架振动能量转化为摩擦功、变形能和工件之间有限的温升。接头之间的冶金结合是不熔化母材而实现的固态焊接。有效地克服了电阻焊接产生的飞溅和氧化现象。超声波金属焊机可对铜、银、铝、镍等有色金属的薄丝或薄板材料进行单点焊接、多点焊接和短带焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断片、电气引线、锂电池极片、接片的焊接。
超声波模具设计不够合理,制造不够准确,在频率修边时没有达到想要的频率,所以在应用过程中超声波能量没有完全释放出来,然后大部分超声波模具停留在超声波模具中,并且模具在使用过程中会出现焊接不牢固,模具发热,然后模具出现裂纹。要处理这个问题,首先要选择的超声波焊机厂家来制造超声波模具。经验占了成功或失败的一半以上,再大的掌握也在制造的过程中。是否按设计制作,是否有多次修边频率,使模具达到满意的状态。
在超声波焊接中,纵波以高频形式传播,产生低振幅的机械振动。焊接机的电能转化为往复运动的机械能。为了了解振幅、频率和波长之间的关系,以及它们与发热的关系,我们需要了解超声波焊接机的主要部件。
超声波焊接机的主要部件有功率发生器、换能器、调幅器(有时称为喇叭)和焊接头。电源发生器将电压为120V/240V的50-60Hz电源转换为电压为1300V、运行频率为20-40Khz的电源。这种能量被提供给换能器,换能器利用圆盘状的压电陶瓷将电能转化为机械振动,即当高频电流通过压电陶瓷时,压电陶瓷会产生应变位移。