超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。它类似于摩擦焊,但有区别,超声焊接时间很短,温度低于再结晶;它与压力焊也不相同,因为所加的静压力比压力焊小的多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段,切向振动出去金属表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大,同时使焊区温度升高,在焊件交界面产生塑性变形。这样在接触压力的作用下,相互接近到原子引力能够发生作用的距离时,即形成焊点。焊接时间过长,或超声波振幅过大会使焊接强度下降,甚至破坏。
超声波焊接机优点:
熔合强度高;接近冷态加工、工件不退火、无氧化痕迹;焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零;对焊接金属表面要求低,氧化或电镀均可焊接;焊接时间短,不需任何助焊剂、气体、焊料。焊接无火花,环保安全。
超声焊接机对焊接的工件材质是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人认为任何材料都可以焊接,这是一大误解,不同材质之间有的能良好焊接,有的基本能熔接,有的是不相熔的。同一材料之间熔点是相同的,从原理讲是可以焊接的。但是当焊接的工件的熔点大于350度的时候,就不在适合超声焊接了。因为超声是瞬间使工件分子熔化,判断依据是在1-3之内,不能良好焊接,就应该选择其他焊接工艺,如热板,旋熔,振动摩擦等。一般来讲ABS料是最容易焊接,因为熔点低,硬度也硬,反之尼龙是最难熔接的。