超声波焊接机的特点、分类与声学系统原理
超声波焊接是利用超声波的高频振荡对函件接头进行表面清理和局部加热,然后施加压力的方法。这种方法不需要外加热源,具有不受材料焊接性的约束,没有气体、液体互相污染等特点。超声波焊接既可以焊接同种或异种塑料,也可以焊接半导体、金属以及金属陶瓷等。近年来超声波焊接以其独特的技术特点应用于各行各业,包括机械仪表、微电子电器、石油化工、包装工业及航空航天等领域。
超声波焊接原理、分类及特点:
超声波焊接是两个焊件在静压力作用下,利用超声波的高频振荡使焊件接触表面产生强烈的摩擦作用,以清除表面氧化物并施加能量(加热)而实现焊接的一种固相焊方法。在夹紧工件的情况下,通过局部施加高频振荡能来实现焊接。
超声波焊接时,由高频发生器产生16~80KHZ的高频电流,通过激磁线圈产生交变磁场,使磁铁材料在交变磁场中发生长度交变伸缩,超声波频率的电磁能便转换成振动能,在有传送器传至声极;同时通过声级对焊件加压,平行于连接面的机械振动起着破碎和清除焊件表面氧化膜的作用,并加速界面扩散和再结晶过程。
由上声极传输的弹性振动能量是经过一系列的能量转换及传递环节产生的,这些环节中,超声波发生器是一个变频装置,他将工频电流转变为超声波频率的振荡电流,换能器则利用逆压电效应将其转换成弹性振动机械能。传动杆、聚能器用来发达振幅,并通过耦合杆、上声极传递到焊件。换能器、传动杆、聚能器、耦合杆及上声极构成一个整体,称之为声学系统。声学系统中各个组元的自振动频率,将按同一频率设计。当发生器的振荡电流频率与声学系统的自振动频率一致时,系统即产生了谐振,并向焊件输出弹性振动能。
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