超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面,在加壓的情況下,使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。
超聲波金屬焊接通常會在焊接位表面,底座表面設(shè)計網(wǎng)紋,網(wǎng)紋設(shè)計的目地在于防止金屬件的滑動,盡可[span]能將能量傳遞到熔接位。網(wǎng)紋設(shè)計一般有方形、菱形、條形網(wǎng)紋。黃金手飾等金屬包覆焊頭與底座根椐要 求不能設(shè)計紋路,網(wǎng)紋的大小與深淺根據(jù)具體的焊接材料要求來確定。
超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。它類似于摩擦焊,但有區(qū)別,超聲焊接時間很短,溫度低于再結(jié)晶;它與壓力焊也不相同,因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過程中的初始階段,切向振動出去金屬表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大,同時使焊區(qū)溫度升高,在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。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,即形成焊點。焊接時間過長,或超聲波振幅過大會使焊接強度下降,甚至破壞。
全自動串焊接機和全自動單片焊接機與手工焊接相比具有如下優(yōu)勢:
①焊接速度快,質(zhì)量一致性好,表面美觀,沒有手工焊接的焊錫不均勻現(xiàn)象。設(shè)備焊接可以避免人工焊接時的各種人為因素的影響,比如操作工熟練程度的影響、身體狀況的影響、情緒的影等,從而保證焊接的一致性、可靠性。
②可減少操作人員及檢驗人員的數(shù)量,降低管理難度及產(chǎn)品成本?,F(xiàn)在人工成本逐年增加,每年的招工是令老板頭疼的事情,自動焊接機能大量減少雇傭人員。