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          超聲波焊接的分類
          時間:2019-02-20來源: 本站 字體:[ ]
           超聲波焊接分類按照超聲波彈性振動能量傳入焊件的方向,超聲波焊接的基本類型可以分為兩類:一類是振動能量由切向傳遞到焊件表面而使焊接界面產生相對摩擦,這種方法適用于金屬材料的焊接;另一類是振動能量由垂直于焊件表面的方向傳入焊件,主要是用于塑料的焊接。常見的金屬超聲波焊接可分為點焊、環焊、縫焊及線焊;近年來,雙振動系統的焊接和超聲波對焊也有一定的應用。
           
           ?。?)點焊 點焊是應用最廣的一種焊接形式,根據振動能量的傳遞方式,可以分為單側式、平行兩側式和垂直兩側式。振動系統根據上聲極的振動方向也可以分為縱向振動系統、彎曲振動系統以及介于兩者之間的輕型彎曲振動系統。功率500W以下的小功率焊機多采用輕型結構的縱向振動;千瓦以上的大功率焊機多采用重型結構的彎曲振動系統;而輕型彎曲振動系統適用于中小功率焊機,它兼有上述兩種振動系統的優點。
           
           ?。?)環焊 環焊方法如圖5所示,主要用于一次成形的封閉形焊縫,能量傳遞采用的是扭轉振動系統。焊接時,耦合桿4帶動上聲極5作扭轉振動,振幅相對于聲極軸線呈對稱分布,軸心區振幅為零,邊緣位置振幅最大。該類焊接方法最適合于微電子器件的封裝工藝,有時環焊也用于對氣密性要求特別高的直線焊縫的場合,用來代替縫焊。由于環焊的一次焊縫的面積較大,需要有較大的功率輸入,因此常常采用多個換能器的反向同步驅動方式。
           
           ?。?)縫焊 與電阻焊中的縫焊類似,超聲波縫焊實質上是由局部相互重疊的焊點形成一條連續焊縫??p焊機的振動系統按其滾輪振動狀態可分為縱向振動、彎曲振動以及扭轉振動三種形式(圖6)。其中最常見的是縱向振動形式,只是滾輪的尺寸受到驅動功率的限制??p焊可以獲得密封的連續焊縫,通常焊件被夾持在上下滾輪之間,在特殊情況下可采用平板式下聲極。
           
           ?。?)線焊 它是點焊方法的一種延伸,利用線狀上聲極,在一個焊接循環內形成一條狹窄的直線狀焊縫,聲極長度就是焊縫的長度,現在可以達到150mm,這種方法最適用于金屬薄箔的封口。
           
           ?。?)雙超聲波振動系統的點焊:上下兩個振動系統的頻率分別為27kHz和20kHz(或15kHz),上下振動系統的振動方向相互垂直,焊接時二者作直交振動。當上下振動系統的電源各為3kW時,可焊鋁件的厚度達10mm,焊點強度達到材料本身的強度。雙超聲波振動系統多用于集成電路和晶體管細導線的焊接,雖然焊接方法與點焊基本相同,但焊接設備復雜,要求設備的控制精度高,以便實現焊點的高質量和高可靠性焊接。
           
           ?。?)超聲波對焊 超聲波對焊主要用于金屬的對接,是近年來開發的一種新方法。焊接設備由上、下振動系統、提供接觸壓力的液壓源和焊件夾持裝置等部分組成。左邊焊件的一端由夾具固定,另一端夾在上、下振動系統之間作超聲振動;右焊件端面與左端面對接,并由夾具夾緊,接觸壓力加在右側焊件上。焊接時,在超聲振動的作用下即可把兩個焊件在端面焊接在一起。應注意,焊接裝置的上、下振動系統的振動相位必須相反,上振動系統可以是無源的。采用頻率為27kHz的該類焊接裝置可以焊接6~10mm厚的鋁板、6mm厚的銅板和鋁板的焊接。目前可以實現6mm厚、100~400mm寬鋁板的對接。
           


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