什麼是超聲波焊接？

超聲波焊接代表了一種高度創新的接合技術，可利用高頻振動波的力量。這些波會精確地指向兩個用於焊接的物體的表面。當同時施加壓力時，一個引人入勝的過程將展開。物體的表面具有強烈的摩擦作用，在微觀的層面上，會促進分子層的融合，有效地將兩種材料連接在一起。

這個過程從超聲波發生器開始，這是一種重要的設備，可將標準 50/60 Hz 電流轉換為高頻能量，通常在 15，20，30 或 40 kHz 範圍內。新轉換的高頻電能然後通過傳感器，通過傳感器再次將其轉換為完全相同頻率的機械運動來表現出了一項非凡的成就。然後，這種機械運動通過稱為助推器的專用設備導向。助推器具有獨特的調節振幅能力，確保在達到焊接尖之前進行最佳化運動。焊接尖端作為最終導管，將接收的振動能量繼電到待焊接的工件的接合區域。在這個關鍵區域中，振動能量會經過轉換，通過摩擦的機制轉換為熱能。這種產生的熱量足以熔化金屬，促進無縫焊接。

超聲波焊接系統的主要成分非常全面。它包括一個用作電源和頻率轉換器的超聲波發生器；一個傳感器/增強器/焊接頭組件，每個元件在能量傳輸和調製過程中起重要和互連的作用；模具提供必要的成型和支撐；以及一個框架，提供結構完整性和穩定性。如下圖所示的視覺效果如下圖所示：

超聲波金屬焊接原理

超聲波金屬焊接基礎的原理是一種真正獨特且專門的方法。它利用超聲波頻率的機械振動能量，特別是超過 16 kHz 的機械振動能量，以在金屬之間建立連接（無論是相同或不同類型）。使這種方法脫穎而出的是其獨特的操作模式。從事超聲波金屬焊接時，無需為工件提供電流，也不需要高溫外部熱源。相反，在靜壓的影響下，線框振動能量會巧妙地運用和轉換。它變成摩擦工作，在工件的界面產生必要的熱量，以及有助於塑形和粘接的變形能量，以及有限但受控的溫度上升。這種在接頭之間形成的冶金結合是一項非常出色的成就，因為它代表了固態焊接過程。換句話說，基本金屬保持完整，不會經過熔化，有效避免與傳統電阻焊接相關聯的飛濺和氧化等問題。超聲波金屬焊接機能夠在銅、銀、鋁和鎳等精細線材或非鐵金屬薄板上執行單點焊接、多點焊接和短條焊接，證明了其多功能性。

這種焊接方式提供了兩種突出的優勢：極短的焊接時間，可提高生產力並減少生產週期，以及高的成本效益，使其成為許多工業應用的經濟實惠選擇。

超聲波金屬焊接的優缺點

超聲波金屬焊接的好處既多又顯著。首先，它的速度是一個主要資產。它可以快速完成焊接，對於大量生產線來說是一個好處，可以更快速地完成焊接時間。其次，它是一種節能的過程，與其一些同類產品相比，耗電量更少，不僅環保，而且長遠來看也具有成本效益。它賦予的高熔接強度確保焊接頭堅固可靠，能夠承受各種機械應力。良好的導電性是另一個優點，因此它適用於電流至關重要的應用。

缺乏火花產生增加了安全元素，尤其是在可能存在易燃材料的環境中。此外，其接近冷的加工性意味著它可以最大程度地減少熱引起的變形和基礎材料的變化，並保留其原始性質。

但是，與任何技術一樣，它確實有其局限。其中一個主要缺點是焊接的金屬零件不能過厚。通常，厚度限制在 5 mm 或以下，這可能對於需要較厚材料的某些應用構成約束。此外，焊接點的大小也受到限制。較大的區域無法在單次通過中有效焊接，因此需要多種操作或替代技術。壓力應用是另一項必要條件，這意味著需要設置適當的設備和控制機構，以確保在整個焊接過程中施加正確的壓力量。

儘管這些限制，但超聲波金屬焊接仍然是一種非常有價值的過程。這是一種機械加工奇蹟，因為在焊接過程中，沒有電流通過焊接零件，並且沒有形成與電焊接中所見的焊接弧形成。這種缺乏電流和弧形可消除了與熱傳導和電阻率相關的問題，使其成為非色金屬材料的理想選擇。它已經證明其在各種厚度的焊接板材料方面的有效性，適應不同製造場景的不同需求。

專注金屬連接技術

在金屬連接技術領域，一支由汽車產品研發專家組成的團隊，擁有先進的超聲波焊接知識和熟練度，一直取得了顯著的進步。他們精心開發了連接配對技術，這些技術堅固地根於相關汽車標準，並精心量身定制以滿足客戶的要求。通過一系列嚴格和重複的驗證，這些技術有效緩解超聲波焊接相關的技術缺點。同時，在生產過程中，設立了高效的質量檢驗體系。該系統精準且警覺地運作，確保從生產線出現的產品具有出色的性能指標，滿足並通常超出市場的期望。