一、超聲波焊接原理
超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器/換能器/變幅桿/焊頭三聯組/模具和機架。1
超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將需要焊接的部件區(qū)域熔化。超聲波不僅可以被用來焊接金屬、硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜等。本片文章主要介紹金屬和塑料焊接兩種。
1）超聲波金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率（超過16KHz ）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法．金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升．接頭間的冶金結合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現的一種固態(tài)焊接．因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象．超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接．可廣泛應用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
2）超聲波塑料焊接原理
超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由于塑料導熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節(jié)的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
二、超音波的熔焊應用方法
1）熔接法：1
以超音波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產生摩擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設計，可達到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來的不便，實現高效清潔的熔接。
2）埋植：
借著焊頭之傳道及適當之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預留入塑膠孔內，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內成型之強度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。
3）鉚焊：
鉚焊法指的是振動的焊頭壓制物品的突起處使其熱熔為鉚釘狀，從而使兩物體機械鉚合
4）點焊
點焊指的是對于焊線不易設計的物體進行分點焊接，，同樣可達到熔接效果。
5）成型
本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。
三、焊接優(yōu)點
1）超聲波金屬焊接優(yōu)點：
a、焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。
b、焊接后導電性好，電阻系數極低或近乎零。
c、對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接。
d、焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料。
e、焊接無火花，環(huán)保安全。
2）超聲波塑料焊接優(yōu)點：
a、焊接速度快，焊接強度高、密封性好；
b、取代傳統(tǒng)的焊接/粘接工藝，成本低廉，清潔無污染且不會損傷工件；
c、焊接過程穩(wěn)定，所有焊接參數均可通過軟件系統(tǒng)進行跟蹤監(jiān)控，一旦發(fā)現故障很容易進行排除和維護。
四、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）、電線與各種電子元件、接點、連接器互熔。
5）、各種家電用品、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。
五、應用前景
針對所有的應用市場，超音波焊接其特有的優(yōu)點--快捷、高效、清潔和牢固，贏得了各行各業(yè)的認可。
1）汽車：（交通業(yè)）超音波可通過計算機程序控制來實施對大件和不規(guī)則工件的焊接如：保險杠、前后門、燈具、剎車燈等。隨著高等級道路的發(fā)展，反光片也越來越多的采用超音波焊接。特別是這兩年興起的新能源汽車行業(yè)也開始廣泛應用，如電池領域等。
2）家電：通過適當的調整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門、電視機外殼、收錄、音機透明面板、電源整流器、電視機殼螺絲固定座、減蚊燈殼、洗衣機脫水槽等需要密封、牢固和美觀的家電產品。
3）包裝：軟管的封口，特殊打包帶的連接。
4）玩具業(yè)：由于采用了超音波技術使產品清潔、高效、牢固，免除使用螺絲、粘合劑、膠水或其他輔助品，降低了生產成本，使企業(yè)在市場的競爭力大大增強。
5）電子：運用自動化方案設計使用戶達到規(guī)模化生產，同時確保產品之品質需求。
6）其他商業(yè)用途：從通訊器材，電腦行業(yè)、**設備到音像制品等，均可采用明和超音波設備，他給您帶來了簡捷、清潔、高效的生產方式，為您帶來更多的機會。
六、電池行業(yè)樣件照片
