超声波金属焊接原理

超声波金属焊接机是应用超声频率的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种焊接仪器，原理是通过晶体管电路装置将当前的50/60 Hz电频率转换为20kHz或40kHz的高频电能，并将其提供给换能器。

换能器将电能转换为超声波的机械振动能量，纵振变幅杆，推动传振杆，并且压力调节装置负责将转换的机械能传递到超声波焊接机的焊头。焊头是一种声学装置，可将机械振动能量直接传递给待压制的产品。

超声波机械波波浪形弯曲振动，其振动方向平行于与其接触的两焊件接触面振动通过焊接工件传递到粘合表面，从两个工件比较薄的一方导入，每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面。

在超声波作用金属的初始阶段，切向振动去除金属表面上的氧化物，粗糙表面的突出部分产生重复的微焊和破坏过程，摩擦产生热量以熔化金属，并增加接触面积并同时提高焊接温度区界面变形。

在借助压力的作用下，当焊点彼此接近到原子吸引力可以作用的距离时形成焊点，当熔融状态到达界面时振动停止。短暂保持压力导致熔体产生强烈的分子键。整个循环通常在不到一秒的时间内完成，焊接强度接近连接材料。

超声波焊接工艺相比其它焊接方式不需要助焊剂，气体或辅助焊料等消耗品，相同金属的不同金属之间都可以焊接；焊接后表面无需作处理，干净平整。

接近冷加工，工件无退火，无氧化痕迹; 焊后电导率良好，电阻率极低或接近零; 焊接金属表面，氧化或电镀的要求低; 焊接无火花，对环境安全。

该设备操作简便，易于掌握，操作人员安全，焊接速度非常快，焊接周期通常在一秒钟之内。 焊接部件具有极长的使用寿命