超音波金屬焊接機

超音波金屬焊接機（英文注釋：Ultrasonic metal welding machine）是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合

焊接優點

1）、焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。

2）、焊接後導電性好，電阻係數極低或近乎零。

3）、對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接。

4）、焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料。

5）、焊接無火花，環保全全。

適用產品

1）、鎳氫電池鎳氫電池鎳網與鎳片互熔與鎳片互熔。.

2）、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔，鋁箔與鋁片互熔。.

3）、電線互熔，偏結成一條與多條互熔。

4）、電線與名種電子元件、接點、連線器互熔。

5）、名種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。

6）、電磁開關、無熔絲開關等大電流接點，異種金屬片的互熔。

7）、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。

振幅參數

超音波金屬焊接機振幅對於需要焊接的材料來說是一個關鍵參數，相當於鉻鐵的溫度，溫度達不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前後面積比等因素有關，形狀來說如指數型變幅、函式型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前後面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機，最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸製作，能保證振幅參數的穩定。

頻率參數

任何公司的超音波金屬焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器（Transducer）、變幅桿（Booster）、和焊頭（Horn）的機械共振頻率所決定，發生器的頻率根據機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態，每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作範圍，如一般設定為±0.5 KHz，在此範圍內焊接機基本都能正常工作.我們製作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰。

焊接機節點

超音波金屬焊接機焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體，在工作狀態下，兩個端面的振幅最大，應力最小，而相當於中間位置的節點振幅為零，應力最大。節點位置一般設計為固定位，但通常的固定位設計時厚度要大於3mm，或者是凹槽固定，所以固定位並不是一定為零振幅，這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失，對於叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離，或採用隔聲材料進行禁止，能量損失在設計振幅參數時予以考慮。

網紋

超音波金屬焊接機通常會在焊接位表面，底座表面設計網紋，網紋設計的目地在於防止金屬件的滑動，儘可能將能量傳遞到熔接位。網紋設計一般有方形、菱形、條形網紋。黃金手飾等金屬包覆焊頭與底座根椐要求不能設計紋路，網紋的大小與深淺根據具體的焊接材料要求來確定。

加工精度

超音波金屬焊接機超音波焊頭因為工作於高頻振動情況下，應儘量保持一個對稱設計，以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動（我們所用於焊接的焊頭利用的是超音波振動的縱向傳遞，對於整個諧振系統而言），不均衡振動能導致焊頭髮熱及斷裂。超音波焊接套用於不同行業對加工精度要求是不同的，對於特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高，我們所有的加工設備均採用數控設備（如加工中心等），這樣才能保證加工出來的精度符合要求。

適用範圍

適用於鋰電池極片鎳、鋁、銅、鋁鎳複合帶等材料的不同工藝的超音波焊接。

特點：

(1)、兩被焊接物體重疊,經超聲振動加壓接合成固態形式,接合時間短,且接合部分不產生鑄造組織（粗糙面）缺陷。

(2)、超聲焊與電阻焊方法比較，模具壽命長，模具整修與替換時間少，而且易於實現自動化。

(3)、同種金屬不同種金屬之間均可以進行超聲焊接，與電氣焊相比耗費能量少得多。

(4)、超聲焊與其他壓焊相比，要求壓力較小，且變型量在10%以下，而冷壓焊其工件變形量達40%-90%。

(5)、超聲焊接不像其他焊接那樣要求進行被焊表面的預處理及焊後的後處理。

(6)、處理超聲焊接無需助焊劑、金屬填料、外部加熱等外部因素。

(7)、超聲焊接可以使材料的溫度效應降到最低（焊區的溫度不超過被焊金屬絕對熔化溫度的50%）,從而不使金屬結構變化，因此很適合電子領域中的焊接套用。

一隻焊頭的使用壽命關鍵決定於兩個方面：一、材料

二、工藝

材料方面

超音波焊接要求金屬材料有柔順性好（聲波傳遞過程中機械損耗小）好的特點，所以最常用的材料為鋁合金及鈦合金，但超音波金屬焊接要求焊頭耐磨損（要求較高的硬度），使材料的選擇變得比較困難，因為硬度和韌性似乎是天生對立的，這就要求我們選擇非常高要求的材料，我們選擇的優質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾，使焊頭的有效壽命儘量地提高。