超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗?。┖玫奶攸c,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,因為硬度和韌性似乎是天生對立的,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矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。
超聲波金屬焊接機英文注釋:Ultrasonic metal welding machine,超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當時在作電流點焊電極加超聲振動試驗時,發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上,因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術(shù)。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早,但是到目前為止,其作用機理還不是很清楚。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。
焊接機按材料主要分為:塑料焊接機和金屬焊接機兩種。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,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)用相當廣泛。
焊接保證了金屬的連續(xù)性。一方面,兩種金屬相互之間通過螺栓聯(lián)接或物理附著聯(lián)絡(luò)在一起,表現(xiàn)為一個強健的金屬整體,但這種聯(lián)接是不連續(xù)的,有時金屬的表面如果有氧化物絕緣膜,則它們甚至對錯物理接觸的。機械聯(lián)接與焊接比擬的另一個缺陷是接觸面繼續(xù)發(fā)生氧化作用而致使電阻的添加。另外,顫動和其他機械沖擊也可以使接頭松動。焊接則消除了這些難題,焊接部位不發(fā)生相對移動,接觸面不會氧化,連續(xù)的導(dǎo)電方法得以堅持。焊接是兩種金屬間的融合進程,焊錫在熔融狀態(tài)下,將溶解有些與之相接觸的金屬,而被焊接的金屬表面則常常有一薄層焊錫不能溶解的氧化膜,助焊劑就是用來去掉這層氧化膜的。