Soudure métallique ultrasonique
Le soudage ultrasonique de métal est une méthode spéciale qui emploie l’énergie mécanique de vibration de la fréquence ultrasonique pour relier les mêmes métaux ou dissemblables. Lorsque le métal est soudé par ultrasons, ni courant électrique ni source de chaleur à haute température n’est appliqué sur la pièce, mais sous pression statique, l’énergie mécanique est transformée en énergie interne, en énergie de déformation et en élévation limitée de la température. Le soudage en phase solide se produit lorsque les deux matériaux de base atteignent la température de recrystallisation. Par conséquent, il surmonte efficacement les éclaboussures et l’oxydation causées par le soudage de résistance. La machine ultrasonique de soudure en métal peut exécuter le soudage à un point, le soudage à plusieurs points et le soudage de bande courte sur le fil mince ou les matériaux de feuille des métaux non ferreux tels que le cuivre, l’argent, l’aluminium, et le nickel. Il peut être employé couramment dans le soudage des fils de SCR, des morceaux de fusible, des fils électriques, des morceaux de poteau de batterie de lithium, et des onglets
Le soudage ultrasonique des métaux utilise des ondes vibratoires à haute fréquence à transmettre à la surface métallique pour être soudé. Sous pression, les deux surfaces métalliques sont frottées l’une contre l’autre pour former une fusion entre les couches moléculaires.
Les avantages sont la vitesse rapide, l’économie d’énergie, la force de fusion élevée, la bonne conductivité électrique, aucune étincelle, et près du traitement à froid ; les inconvénients sont que les pièces métalliques soudées ne peuvent pas être trop épaisses (généralement inférieures ou égales à 5 mm), le point de soudure ne peut pas être trop grand, et la pression est nécessaire.
Avantages du soudage des métaux ultrasoniques
1. Le matériau de soudure ne fond pas et le métal n’est pas fragile.
2. Après le soudage, la conductivité est bonne, et la résistivité est extrêmement faible ou presque nulle.
3. De faibles besoins à la surface du métal soudé, l’oxydation et l’électroplaque peuvent être soudés.
4. Le temps de soudure est court, sans aucun flux, gaz, ou soudure.
5. Soudage sans étincelles, protection de l’environnement et sécurité.
Gamme ultrasonique de soudage métallique
1. Ni-MH batterie Ni-MH batterie nickel maille et nickel feuille fusion mutuelle et nickel feuille fusion mutuelle. .
2. La batterie au lithium et la feuille de cuivre de batterie de polymère et la feuille de nickel sont fusionnées mutuellement, et le papier d’aluminium et la feuille d’aluminium sont fusionnés mutuellement. .
3. Les fils sont fusionnés les uns aux autres, et les fils sont fusionnés en un seul et plusieurs fils.
4. Les fils sont fusionnés avec des composants électroniques célèbres, des contacts et des connecteurs.
5. Fusion mutuelle de grands éviers thermiques, d’ailerons d’échange de chaleur et de noyaux en nid d’abeille d’appareils ménagers et de produits automobiles célèbres.
6. Contacts à courant élevé tels que les interrupteurs électromagnétiques et les interrupteurs non fusibles, et la fusion mutuelle de feuilles métalliques dissemblables.
7. L’étanchéité et la coupe du tuyau métallique peuvent être étanches à l’eau et à l’air.
Facteurs influençant le soudage des métaux ultrasoniques
Amplitude ultrasonique de soudure de métal
L’amplitude est un paramètre clé pour le matériau à souder, ce qui est équivalent à la température du ferrochrome.
Si la température n’est pas atteinte, le soudage ne sera pas possible, et si la température est trop élevée, la matière première sera brûlée ou la structure sera endommagée et la résistance sera détériorée. Le transducteur ultrasonique sélectionné est différent, l’amplitude de sortie du transducteur est différente, après avoir adapté le transducteur ultrasonique de différents ratios de transformation
La tête d’amplitude et de soudure peut corriger l’amplitude de travail de la tête de soudure pour répondre aux exigences. L’amplitude de sortie du transducteur est généralement de 10-20μm, et l’amplitude de travail est généralement d’environ 30μm. Le rapport de transformation de la corne et de la tête de soudure est lié à la forme de la corne et de la tête de soudure, au rapport de zone avant-arrière et à d’autres facteurs.
En termes de formes, telles que l’amplitude exponentielle, l’amplitude fonctionnelle, l’amplitude en gradins, etc., elle a une grande influence sur le rapport de transformation, et le rapport de surface avant et arrière est proportionnel au rapport de transformation total. Choisissez des machines de soudage de différentes marques. La façon la plus simple est de les rendre proportionnelles à la taille de la tête de soudage de travail pour assurer la stabilité des paramètres d’amplitude.
Fréquence ultrasonique de soudage de métal
N’importe quelle machine de soudure ultrasonique a une fréquence centrale, telle que 20KHz, 40 KHz, etc. La fréquence de travail de la machine de soudage est principalement composée de la résonance mécanique du transducteur ultrasonique (Transducteur), de la corne ultrasonique (Booster) et de la tête de soudure (Horn) déterminée par fréquence.
La fréquence du générateur ultrasonique est ajustée en fonction de la fréquence de résonance mécanique pour atteindre la consistance, de sorte que la tête de soudure fonctionne dans un état résonnant, et chaque partie est conçue comme un corps résonnant de demi-longueur d’onde. Le générateur ultrasonique et la fréquence de résonance mécanique ont une plage de travail de résonance.
Il est généralement réglé sur ±0,5 KHz, et la machine de soudage peut essentiellement fonctionner normalement dans cette plage. Lorsque nous faisons chaque tête de soudure, nous ajusterons la fréquence de résonance, et l’erreur entre la fréquence de résonance et la fréquence de conception doit être inférieure à 0,1 KHZ. Pour la tête de soudage de 20 KHz, la fréquence de notre tête de soudure sera contrôlée à 19.90-20.10 KHZ, avec une petite erreur de 5‰.
Nœud de soudage métallique ultrasonique
Les nœuds, les têtes de soudage et les cornes ultrasoniques sont tous conçus comme un résonateur de demi-longueur d’onde de la fréquence de travail. Dans l’état de fonctionnement, l’amplitude des deux faces d’extrémité est la plus grande et le stress est le plus petit, tandis que le nœud en position médiane n’a aucune amplitude et le plus grand stress. .
La position du nœud est généralement conçue comme une position fixe, mais l’épaisseur de la conception habituelle de position fixe est supérieure à 3 mm, ou la rainure est fixée, de sorte que la position fixe n’est pas nécessairement l’amplitude zéro, ce qui causera quelques appels et une certaine perte d’énergie. Les appels sont généralement isolés d’autres pièces par des anneaux en caoutchouc, ou protégés par des matériaux d’isolation acoustique. La perte d’énergie est prise en compte lors de la conception des paramètres d’amplitude.
Maille ultrasonique de soudage de métal
Le soudage métallique ultrasonique est généralement conçu à la surface de la position de soudure et à la surface de la base. Le but de la conception de maille est d’empêcher le glissement des pièces métalliques et de transmettre l’énergie à la position de soudure autant que possible. La conception de réticulation a généralement la réticulation carrée, de diamant, et de bande. Les têtes et les bases de soudage revêtus de métal, comme les ornements à main dorée, ne nécessitent aucune ligne. La taille et la profondeur des lignes sont déterminées en fonction des besoins spécifiques en matériaux de soudure.
Transducteur de soudage métallique ultrasonique
Il n’y a pas de grande différence entre le transducteur utilisé pour le dispositif de soudage métallique et le transducteur utilisé pour le dispositif de soudage en plastique. La particularité est que le métal de soudure a des exigences de qualité plus élevées, car il nécessite souvent une grande puissance instantanée lors du soudage du métal. Le transducteur doit avoir une grande puissance et une faible impédance, sans l’utilisation de transducteurs utilisés dans les dispositifs de soudage en plastique.
Alimentation en soudure métallique ultrasonique
Il n’y a pas de grande différence entre l’alimentation ultrasonique utilisée dans l’équipement de soudage métallique et l’alimentation ultrasonique utilisée dans l’équipement de soudage en plastique. [durée] La particularité est que le métal de soudage a des exigences plus élevées. Afin de répondre aux besoins du soudage métallique, il est nécessaire d’utiliser un générateur ultrasonique intelligent source d’énergie ultrasonique.
Le générateur ultrasonique dispose d’un système automatique de suivi des fréquences. Les changements dans les conditions de travail des appareils mécaniques ou des composants électroniques pendant le processus de soudure entraîneront un changement dans la fréquence des vibrations. [durée] Le générateur ultrasonique va suivre la fréquence du système de vibration pour faire le générateur et le système de vibration Le système de suivi automatique de fréquence peut compenser les changements dans l’état de fonctionnement pendant le processus de soudure, de sorte que le système est en résonance à nouveau et maintient la stabilité des paramètres de soudure. L’accent est mis sur la stabilité de l’amplitude, qui est très importante pour le soudage des métaux. .
Précision du soudage des métaux ultrasoniques
Puisque la tête ultrasonique de soudure fonctionne sous la vibration à haute fréquence, elle devrait essayer de maintenir une conception symétrique pour éviter le stress déséquilibré et la vibration latérale provoquées par l’asymétrie de la transmission d’onde de bruit (la tête de soudure que nous utilisons pour le soudage emploie la transmission ultrasonique longitudinale de vibration, pour le système résonnant entier), la vibration déséquilibrée peut causer la chaleur et la rupture des cheveux de soudure. Le soudage ultrasonique est utilisé dans différentes industries pour différentes exigences de précision de traitement. Pour les pièces de travail particulièrement minces telles que le soudage des morceaux et des onglets de poteau de batterie de lithium-ion, et le revêtement du papier d’or, les conditions pour la précision de traitement sont très élevées. Tous nos équipements de traitement Utilisent tous de l’équipement de commande numérique (comme des centres d’usinage, etc.) pour s’assurer que l’exactitude de l’usinage répond aux exigences.
Vie ultrasonique de soudage de métal
La durée de vie d’une tête de soudage est déterminée de façon critique par deux aspects : le premier, le matériau et le deuxième, le processus
Aspect matériel : Le soudage ultrasonique exige que les matériaux métalliques aient une bonne flexibilité (petite perte mécanique pendant la transmission des ondes sonores) et de bonnes caractéristiques, de sorte que les matériaux les plus couramment utilisés sont l’alliage d’aluminium et l’alliage de titane, mais le soudage ultrasonique du métal exige que la tête de soudure soit résistante à l’usure (nécessite plus de dureté élevée) rend le choix des matériaux plus difficile, parce que la dureté et la dureté semblent être intrinsèquement opposées , ce qui nous oblige à choisir des matériaux très exigeants. Les matériaux en acier de haute qualité que nous choisissons peuvent mieux résoudre cette contradiction. La durée de vie efficace de la tête de soudure est maximisée.
Processus : Y compris la technologie de traitement et la technologie de traitement subséquente. La technologie de traitement a été décrite en détail ci-dessus. Le traitement ultérieur comprend le traitement thermique et l’élagage des paramètres. Basé sur le matériel choisi par notre compagnie, nous avons un processus original de traitement thermique à garantir ; dans chaque soudure Après la tête est faite, les paramètres doivent être mesurés et ajustés séparément pour assurer le produit.
