超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機(jī)械損耗?。┖玫奶攸c(diǎn),所以常用的材料為鋁合金及鈦合金,但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損(要求較高的硬度),使材料的選擇變得比較困難,因?yàn)橛捕群晚g性似乎是天生對(duì)立的,這就要求我們選擇非常高要求的材料,我們選擇的優(yōu)質(zhì)鋼材料能夠比較好地解決這個(gè)矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。
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(shí)間很短,溫度低于再結(jié)晶;它與壓力焊也不相同,因?yàn)樗拥撵o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(dòng)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(shí)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(shí),即形成焊點(diǎn)。焊接時(shí)間過長(zhǎng),或超聲波振幅過大會(huì)使焊接強(qiáng)度下降,甚至破壞。
超聲波金屬焊接機(jī)原理:
超聲波金屬焊接是利用額每秒鐘數(shù)萬次的高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬工件表面,再施以一定的壓力,使金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合,達(dá)到焊接的目的。
焊接機(jī)按材料主要分為:塑料焊接機(jī)和金屬焊接機(jī)兩種。應(yīng)用到的技術(shù)主要有:超聲波、高周波、等離子、電熱式、旋轉(zhuǎn)式等。
其中塑料焊接機(jī)用于焊接聚乙烯、聚丙乙烯、聚丙烯、尼龍等熱塑性工程塑料板材或制品。作業(yè)時(shí),塑料焊條被熔融噴出,并使被焊接工件與之融合而粘結(jié)。在塑料設(shè)備的焊接和維修、塑料地板敷設(shè)、塑料管道連接、塑料瓶封口等作業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。