超声波金属焊接机

长期以来,激光或电阻焊接技术被用来熔化材料来粘合高强度含铁金属。然而,当涉及到EV电动汽车电池所需的较软的有色金属箔片时,熔点就成了一个问题。对于有色金属,材料熔化会产生金属间化合物或腐蚀,从而导致材料和连接处过早磨损,引发电池故障。此外,在粘合多个箔层(在某些情况下为100层或更多)时,熔化如此薄且易碎的材料可能会导致几乎无法解决的问题。

超声波金属焊接技术以其环保、高效、焊接强度高、接头电阻低等优点受到广泛关注。

超声波金属焊接原理

超声波金属焊接不需要熔化材料的表面来连接它们。相反,它对需要被连接的两个金属工件施加高频振动,这两个金属工件被置于“焊头”和“砧座”之间,下工件被砧座上的齿纹 “抓住”并固定到位,机架带动焊头下压上工件,直到上下工件紧密接触并压紧。然后焊头做水平方向的高频振动,产生振动能,清除上下工件接合面的表面污染物和其他涂层。振动产生的摩擦会清除接合面的凹凸不平,产生一个干净、连续的焊接区域,使得原子能跨过接合面,自由扩散到另一方。当振动停止时,这种原子的自由扩散会再结晶成为与冷加工金属相当的细晶粒结构。整个焊接周期在几分之一秒内完成。

超声波金属焊接优点

与气体保护金属极电弧焊等传统焊接方法相比,超声波金属焊接工艺具有以下几个优点:

  • 超快整个过程仅需几秒钟。
  • 精确超声波焊接是点对点的。大量的焊接参数确保精确和可重复的结果。这对于焊接最小的金属部件(例如电池)尤为重要。
  • 经济高效不需要其他添加剂,例如焊料,总成本低于其他各类焊接工艺。
  • 环保 低能量输入(能耗比熔焊或电阻焊低 30 倍),无耗材,不使用任何化学品。
  • 特点 超声波焊接确保连接点具有高强度和出色的导电性。
  • 温和 除焊点外,金属无损坏或变形。
  • 安全 超声波焊接时不会产生火花或烟雾。

超声波金属焊接应用

  • 电池:对锂离子电池的需求不断增加。将阳极(铜箔)和阴极(铝)连接在一起需要具有长期工艺可靠性的最佳连接技术。超声波金属焊接是一种可靠的电池制造方法
    电池焊接
  • 汽车:在汽车行业, 线束制造商依靠超声波金属焊接技术。汽车内饰部件使用超声波连接。可以粘合由铬制成的部件,例如铬环等装饰元件;
    线束焊接
  • 电子产品:使用超声波金属焊接技术可以快速、安全和精确地焊接电缆和端子连接,不会对敏感技术造成危险。
    电缆端子焊接

超声波金属焊接适用于连接类似材料,但也可用于连接不同材料。

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