日本超聲波焊接機(jī)的原理及運(yùn)用講解

發(fā)布日期：2022-06-27      瀏覽次數(shù)：2560

超聲波焊接的原理

傳統(tǒng)的焊接連接方法

通過將焊料加熱到其熔點(diǎn)以上，焊料和金屬在接合面與基底金屬混合（擴(kuò)散）。
結(jié)果是形成并連接的合金。



超聲波焊接機(jī)原理

黑田技術(shù)的特殊焊料“Cerasolza”使得以前無法焊接的玻璃和陶瓷成為可能。
Cerasolza含有一種易于與氧結(jié)合的金屬，該金屬與材料表面的氧化膜結(jié)合。



超聲波空化效應(yīng)

焊接時(shí)，使用超聲波焊接裝置“Sunbonder”可以獲得超聲波空化效應(yīng)。
空化作用是超聲波在焊料中產(chǎn)生的氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，將熔融焊料表面的氧化膜和母材表面的油污、灰塵和污垢等污垢去除并活化。它指的是動(dòng)作。此外，超聲波促進(jìn)擴(kuò)散和氧化，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的結(jié)合力。
換句話說，使用太陽焊機(jī)可以在沒有助焊劑的情況下進(jìn)行焊接。
此外，特殊的焊料“Cerasolza”可以粘合到玻璃和陶瓷上。
氮化物、碳化物，甚至鎢、鉬和鈦等被稱為難焊金屬的材料都可以粘合，因?yàn)樗形镔|(zhì)的表面都有一層非常薄的氧化層。
就這樣，黑田科技的超聲波焊接技術(shù)通過三邦達(dá)和Cerasolza的協(xié)同效應(yīng)，讓傳統(tǒng)焊接的“不可能”成為“可能”。

(1)焊接在烙鐵上



基材和焊料都具有氧化膜。

污垢和污垢附著在基材的表面上。

(2)焊錫放置在基材上的狀態(tài) 焊錫放置在基材上



基底金屬和焊料仍然有氧化膜。

(3)開始施加超聲波的狀態(tài)



當(dāng)烙鐵的前端進(jìn)行超聲波振動(dòng)時(shí)，當(dāng)施加負(fù)壓時(shí)，焊料中會(huì)產(chǎn)生氣泡（空洞）。

(4)氣泡消失的狀態(tài)



當(dāng)對超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的氣泡（空洞）施加正壓時(shí)，氣泡會(huì)消失，并對焊料周圍的氧化膜產(chǎn)生沖擊。

(5)焊錫氧化膜被去除的狀態(tài)



氣泡消失時(shí)的空化效應(yīng)去除了焊料氧化膜。

(6)焊料中的成分結(jié)合的狀態(tài)



焊料中的鋅（Zn）成分與母材表面的氧化膜氧化結(jié)合。

(7)與玻璃粘合的 Cerasolza



玻璃表面的氧化膜（SiO2）和Cerasolza在界面處結(jié)合。

介紹案例研究

案例（1）對陶瓷的焊接

在焊接陶瓷時(shí)，通常需要“底漆處理”和“鍍金”三個(gè)工序，然后再進(jìn)行“焊接”，但鍍金需要高成本和大型設(shè)備。

客戶遇到的問題 工時(shí)、成本高、資金投入大

我們的解決方案 通過引入我們的超聲波焊接設(shè)備“Sunbonder”，不再需要“底漆處理”和“鍍金”，從而減少了工時(shí)和成本。此外，由于“Sunbonder”是一款緊湊型設(shè)備，工廠內(nèi)無需更改布局，安裝方便。

示例（2）增加金屬管（鋁管等）的膜厚

當(dāng)增加鋁管等金屬管的膜厚時(shí)，通常需要在高溫下噴涂金屬，但這種處理需要大型設(shè)備。

客戶遇到的問題 大規(guī)模資本投資

我們的解決方案 我們的超聲波焊接設(shè)備“Sunbonder”可用于低溫處理，因此它可以應(yīng)用于各種材料以及鋁管等金屬管的膜厚處理。此外，由于“Sunbonder”是一款緊湊型設(shè)備，工廠內(nèi)無需更改布局，安裝方便。

案例（3）在絕緣板上形成金屬薄膜

在絕緣板上形成金屬薄膜時(shí)，通常需要用專用設(shè)備進(jìn)行氣相沉積或?yàn)R射。

客戶遇到的問題 需要特殊設(shè)備（大規(guī)模資金投入）

我們的解決方案 通過引入我們的超聲波焊接設(shè)備“Sunbonder”，可以在絕緣板上形成金屬薄膜。此外，由于“Sunbonder”是一款緊湊型設(shè)備，工廠內(nèi)無需更改布局，安裝方便。