塑料代替传统金属材料取得了非常突出的减重效果,这对于节能和减少温室气体排放具有重要意义。
目前,塑料焊接技术已成功应用于汽车保险杠、仪表板和仪表盘、刹车灯、汽车工具箱、汽车门板等发动机相关零部件制造行业。
随着进气歧管、仪表指针、散热器加固、油箱、过滤器等许多传统金属部件被塑料取代,塑料焊接领域的新技术应用和技术研究获得了更好的发展机遇。低能耗、、无污染的焊接设备将成为未来汽车焊接生产线的技术进步趋势。
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。
普通超声波焊接机的工作频率为20khz。当一些产品使用20khz超声波机焊接缺陷时,这时需要做一些改进工作,所以其他的操作频率设备,如15kHz、28kHz、35kHz、40kHz、28k到40kHz的设备,已经开发出来了。这些高频元件体积小,抗噪性低,工作速度慢。当材料经受28khz至40khz的反应时,具有较好的组合保护作用。
转换器喇叭和焊接头喇叭都很小,因为35khz或40khz波长大约是20khz波长的一半。这允许组件相互靠近放置,使设备适合在较小的空间自动化设备。为了移动身体的一部分,没有必要移动整个身体。设备成本可降低10%左右。
超声波的高音是声音振动产生的噪声。由于35千赫或40千赫设备的高频振幅约为20千赫设备的一半,传输到该设备的能量相应减少,并发出噪声。此外,在焊接过程中,零件的运动较为平缓,减少了循环应力,导致焊缝周围的热量升温,损坏其他电子元件。