超聲金屬焊接過程對(duì)焊接質(zhì)量的影響分析
超聲波金屬焊接是由超聲電源發(fā)出超聲能，進(jìn)而通過換能器轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)能，在和靜壓力的雙重作用下，向焊件輸入能量使金屬材料發(fā)生連接。評(píng)定焊接效果的好壞，一般的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是焊接件的連接拉力值，焊接表面效果及微觀金屬元素的結(jié)合情況等，而這些都與焊接過程的每一個(gè)步驟密不可分。
超聲波金屬焊接過程對(duì)焊接質(zhì)量的影響分析
超聲波金屬焊接的加工時(shí)主要由三個(gè)階段構(gòu)成。第一個(gè)階段是工具頭下壓到超聲電源發(fā)波階段，此時(shí)焊件材料疊加固定在焊接機(jī)的粘板上，在靜壓力和機(jī)械振動(dòng)力雙重作用下使能量傳遞到焊件中；第二個(gè)階段是超聲電源輸出能量到電源關(guān)閉，這個(gè)階段是焊接加工的主要環(huán)節(jié)。壓力作用使焊件的上表面與上聲極工具頭的齒狀面接觸，下表面與底板的齒狀面接觸，上聲極的橫向振動(dòng)帶動(dòng)各個(gè)接觸面產(chǎn)生摩擦。從顯微角度觀察焊件材料，其除了母體本身的金屬外，表面還依次附著著氧化膜層、吸附膜層以及水氣膜層等。因此當(dāng)產(chǎn)生摩擦?xí)r，附著在金屬表面上的膜層會(huì)先去除掉，然后再有金屬原子間的鍵合；第三個(gè)階段是超聲電源關(guān)閉，工具頭繼續(xù)保壓一段時(shí)間后抬升工具頭。在這個(gè)階段最為關(guān)鍵的是工具頭保壓焊件，這個(gè)過程避免了拉扯發(fā)生而影響連接效果。
影響焊接效果的條件分析
焊接效果能否達(dá)到要求。首先是傳遞給焊接件的能量是否準(zhǔn)確，如果給予焊件的能量超過需求值時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊件焊穿焊爛，相反則會(huì)導(dǎo)致焊件連接不牢固。因此，焊接機(jī)在設(shè)計(jì)過程中，必須考慮在加工時(shí)設(shè)定好能量值的情況下，工作過程不會(huì)出現(xiàn)電源在沒有負(fù)載時(shí)就發(fā)波輸出能量，而真正輸入焊件的能量值卻很少。其次，焊件的焊接效果還與施加在焊件的靜壓力值有很大的關(guān)系。如果壓力值太小，會(huì)導(dǎo)致工具頭與焊件之間一直處于粘-滑的狀態(tài)，大量的能量消耗在上聲極，焊件及砧板之間的摩擦上，而真正傳入焊件的能量小于需求值，最終導(dǎo)致焊接效果不好的現(xiàn)象。因此在加工焊件的時(shí)候，必須確定好焊件材料對(duì)于壓力值的需求并提前設(shè)定好。最后，焊接上聲極的工具頭及下聲極砧板的樣式也直接影響著焊接效果。焊接上聲極工具頭的面積一般小于焊件及砧板的面積，這能確保超聲電源輸出的能量能夠在相同的靜壓力下傳入焊件中。
