ทำไมการเชื่อมโลหะด้วยอัลตราโซนิกจึงไม่หลอมเนื้อโลหะเดิม

คำถามแรกเกี่ยวกับการเชื่อมโลหะด้วยอัลตราโซนิกมักเป็นคำถามเดียวกัน คือ ในเมื่อไม่มีการให้ความร้อนและไม่มีลวดเติม แล้วโลหะสองชิ้นยึดติดกันได้อย่างไร

คำตอบคือกระบวนการนี้ไม่ได้เดินตามเส้นทาง "หลอมแล้วแข็งตัว"

สิ่งที่เกิดขึ้นจริง

ระหว่างการเชื่อม ฮอร์นกดชิ้นงานทั้งสองเข้าหากันด้วยแรงกดสถิต พร้อมกับสั่นในแนวขวางมากกว่าสองหมื่นรอบต่อวินาที

ผิวโลหะมีฟิล์มออกไซด์อยู่เสมอ พร้อมกับน้ำมันและความชื้นที่ดูดซับไว้ และฟิล์มนี้เองที่ขัดขวางการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ สิ่งแรกที่การสั่นทำคือทำลายฟิล์มนั้นและผลักออกไปยังขอบของเขตเชื่อม

เมื่อฟิล์มหมดไป โลหะสะอาดที่เพิ่งเปิดใหม่ของทั้งสองด้านถูกกดเข้าหากัน อะตอมเข้าสู่ระยะที่เกิดอันตรกิริยา และพันธะโลหะเกิดขึ้นโดยตรง อุณหภูมิสูงขึ้นจริง เพราะแรงเสียดทานย่อมให้ความร้อน แต่ยังต่ำกว่าจุดหลอมมาก เนื้อโลหะเดิมคงเป็นของแข็งตลอดกระบวนการ ไม่มีบ่อหลอม

นี่คือความหมายของการเชื่อมสถานะของแข็ง

ผลที่ตามมาจากการไม่หลอม

ไม่มีเขตกระทบร้อน การเชื่อมหลอมละลายทิ้งวงแหวนของเนื้อวัสดุที่เปลี่ยนสภาพด้วยความร้อนรอบแนวเชื่อม ทั้งเกรนโต ความแข็งและความเหนียวเปลี่ยนไป ส่วนการเชื่อมสถานะของแข็งใส่ความร้อนน้อยและรวมศูนย์อยู่ที่รอยต่อ โครงสร้างและสมบัติของเนื้อวัสดุเดิมจึงแทบไม่เปลี่ยน ข้อนี้สำคัญเป็นพิเศษกับบัสบาร์ทองแดงและฟอยล์อะลูมิเนียมที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการขึ้นรูปเย็น ซึ่งการเชื่อมหลอมละลายจะอบอ่อนจนความแข็งแรงที่ได้มาหายไป

หลีกเลี่ยงสารประกอบระหว่างโลหะที่เปราะได้ นี่คือหัวใจของการต่อทองแดงกับอะลูมิเนียม เมื่อทองแดงและอะลูมิเนียมหลอมรวมกัน การเย็นตัวจะให้กลุ่มสารประกอบระหว่างโลหะที่แข็งและเปราะ รอยต่อดูเหมือนเชื่อมติดแต่จะแตกร้าวเมื่อรับการสั่นสะเทือน เมื่อไม่มีบ่อหลอม การก่อตัวของสารประกอบเหล่านั้นถูกจำกัดไว้ในระดับที่ต่ำมาก

พื้นที่หน้าตัดนำไฟฟ้าคงสภาพเดิม แนวเชื่อมเป็นพันธะโลหะต่อเนื่อง ไม่มีชั้นลวดเติม ไม่มีออกไซด์ติดค้าง และไม่มีรูพรุน สำหรับจุดต่อทางไฟฟ้า ความต้านทานของรอยต่อจึงต่ำและเสถียร

ไม่มีวัสดุสิ้นเปลือง ไม่ต้องใช้ตะกั่วบัดกรี ฟลักซ์ หรือแก๊สคลุม ช่วยประหยัดค่าวัสดุสิ้นเปลืองและตัดปัญหาการล้างคราบฟลักซ์ออกไป ซึ่งเป็นเรื่องน่ารำคาญจริงจังในงานอิเล็กทรอนิกส์และการผลิตแบตเตอรี่

ขอบเขตอยู่ตรงไหน

การเชื่อมสถานะของแข็งไม่ใช่วิธีสารพัดประโยชน์ และขอบเขตของมันชัดเจน

เหมาะกับโลหะนอกกลุ่มเหล็กที่อ่อนและนำไฟฟ้าดี ได้แก่ ทองแดง อะลูมิเนียม นิกเกิล ทอง เงิน และโลหะผสมของธาตุเหล่านี้ ส่วนเหล็กกล้าและสเตนเลสเชื่อมได้แต่ต้องใช้พลังงานมากกว่ามากและเงื่อนไขที่เข้มงวดกว่า

ความหนามีขีดจำกัด การสั่นจะช่วยได้ก็ต่อเมื่อไปถึงรอยต่อ และชิ้นงานหนาจะกินพลังงานระหว่างทาง พื้นที่ตามธรรมชาติของกระบวนการนี้คือฟอยล์ แผ่นบาง ชุดสายไฟ และแถบขั้วแบตเตอรี่ ไม่ใช่หน้าตัดโครงสร้าง

รอยต่อโดยพื้นฐานเป็นแบบเกย กระบวนการอาศัยการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างผิวสองผิวที่ขนานกัน จึงเหมาะกับการวางเกยมากกว่ารอยต่อชนแบบชนกัน

การใช้งานทั่วไป

แถบขั้วแบตเตอรี่และแผ่นเชื่อมต่อ จุดต่อสายไฟและหางปลาในชุดสายไฟ บัสบาร์ทองแดงในหม้อแปลงและมอเตอร์ และการปิดผนึกท่อระบบทำความเย็น จุดร่วมของงานเหล่านี้คือ รอยต่อต้องนำไฟฟ้าหรือกันรั่ว วัสดุอ่อนและบาง และยอมรับไม่ได้ทั้งการปนเปื้อนจากลวดเติมและความเสียหายจากความร้อน

อุปกรณ์เชื่อมโลหะด้วยอัลตราโซนิกของเราครอบคลุม 20, 30, 35 และ 40 กิโลเฮิรตซ์ เลือกตามความหนาชิ้นงานและพื้นที่เชื่อม รุ่นและสเปกอยู่ในหน้าเครื่องเชื่อมอัลตราโซนิก

ส่งแบบหรือตัวอย่างมาที่ 1427498429@qq.com หรือโทร +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932