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超聲波金屬焊接應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:07/07 —— 2022 1720

超聲焊接接頭的優(yōu)越性能,例如高機(jī)械強(qiáng)度,高耐腐蝕性,更好的導(dǎo)電性和更好的疲勞疲勞性能,使超聲焊接可用于許多領(lǐng)域,包括航空航天,汽車,微電子,醫(yī)療,和消費(fèi)品。

汽車工業(yè)需要大量的線束在整個(gè)車身上傳輸電信號(hào),并且這種線束是通過將多根不同粗細(xì)的實(shí)心線合并而成的。

圖(a)顯示了用于汽車中的線束的多段不同截面的多股銅線的壓實(shí)。由于銅的價(jià)格相對(duì)較高,越來越多地將鋁線用作高壓變送器。

圖(b)顯示了鋁電纜與鋁制導(dǎo)體軌的連接,鋁制導(dǎo)體軌通常用于將動(dòng)力從電池組傳導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)艙。這種連接質(zhì)量很高,以至于提供了較低的電接觸電阻并最大程度地降低了傳導(dǎo)損耗。

超聲焊接已成功應(yīng)用于將漆包線焊接到銅端子上,而無需先去除漆包層(圖(c)。這種連接顯示出優(yōu)異的強(qiáng)度,并且不影響電導(dǎo)率。

圖(d)說明了重型多芯電纜,鋁線和銅線在線束中相互連接。

MAK端子(圖1(a))用于大電流應(yīng)用的車輛構(gòu)造。該端子由銅合金制成,并由不銹鋼外殼覆蓋。 這種類型的端子非常堅(jiān)固,導(dǎo)電性強(qiáng)并且非??煽?。

車輛的接地連接通過孔眼端子連接到齒輪的某些點(diǎn)(圖1(b))。圖1(c)顯示了高壓載銅電纜。

在汽車中,鋁制導(dǎo)線軌由于其成本低,重量輕和良好的導(dǎo)電性而逐漸被使用(圖1(d))。這種類型的絕緣鋁導(dǎo)體軌,帶有特定類型的端子,必須配備螺釘以達(dá)到有效的接觸目的。這些螺釘通過超聲波扭轉(zhuǎn)焊接連接到導(dǎo)電軌。

同樣,母線,端接器,觸點(diǎn)組件和傳感器端子都是超聲波焊接產(chǎn)生的連接的例子,現(xiàn)在這些成功地被成功用于電子和汽車行業(yè)(圖)。

這種焊接技術(shù)可提供較低的電接觸電阻,并避免了陶瓷板上的任何類型的裂紋。實(shí)際上,超聲微鍵合也廣泛用于微電子互連。電池和燃料電池制造商還使用超聲在箔之間的接頭處形成薄的銅,鎳或鋁制薄片。因此,USW技術(shù)被廣泛地用于電動(dòng)和混合動(dòng)力車輛的構(gòu)造中,因?yàn)樗軌驅(qū)⒍鄬硬c位于鋰離子電池內(nèi)部的突片結(jié)合在一起。此外,超聲波焊接已廣泛用于電氣行業(yè),用于連接電動(dòng)機(jī)線圈,勵(lì)磁線圈,電容器和變壓器(圖)。

USW是一種通用技術(shù),可以在任何條件下(包括在水中或真空中)應(yīng)用,以產(chǎn)生令人滿意的焊縫。包裝行業(yè)也將超聲波接縫,扭轉(zhuǎn)或點(diǎn)焊系統(tǒng)用于密封目的??p焊用于密封烹飪袋和食物箔。同樣,扭轉(zhuǎn)焊接系統(tǒng)用于密封包含反應(yīng)性和有害材料的圓柱單元。

USW的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其能源消耗。已經(jīng)證明,常規(guī)焊接工藝(例如電阻焊)比USW消耗的能量多10%。最近,USMW已被嘗試在汽車和航空航天應(yīng)用中將鋁薄片與其他輕質(zhì)材料連接起來。這個(gè)過程被用來組裝諸如直升飛機(jī)檢修門之類的輔助飛機(jī)結(jié)構(gòu)。用這種方法制成的門能夠承受的載荷是設(shè)計(jì)載荷的五倍,而不會(huì)出現(xiàn)焊接失效。


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