Was ist Ultraschall-Schweißen von Metallen

Der Ultraschall-Schweißprozess ist gut geeignet für das Schweißen von Metallen. Ultraschall-Metallschweißen ist ein Verfahren, bei dem eine Ultraschall-Schweißmaschine hochfrequente mechanische Vibrationen erzeugt, die dazu führen, dass die Metalloberfläche sich erwärmt, während Druck ausgeübt wird. Dies stört die Oxidschicht auf der Metalloberfläche, was Lattice-Diffusion und Bindung zwischen Metallatomen ermöglicht und somit das Schweißen von nicht-eisenhaltigen Metallen. abschließt. Das Ultraschall-Metallschweißen umfasst typischerweise Kernkomponenten wie eine Ultraschall-Generator (Stromversorgung), Wandler (Konverter)), Verstärker, und Schweißhorn (Sonotrode).

Ultraschall-Metallschweiß-Demo

Vorteile des Ultraschall-Metallschweißens

– Hohe Schweißqualität: Ultraschall-Metallschweißen gehört zum Schweißen im festen Zustand bei niedrigen Temperaturen, wodurch Probleme wie Gewebeinhomogenität und thermische Spannungen vermieden werden, die durch Phasenübergänge im Metall verursacht werden. Dies ermöglicht es, die Korrosionsbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit der Rohstoffe beim Ultraschall-Metallschweißen zu erhalten.

– Breites Anwendungsspektrum: In der Lage, verschiedene nicht-eisenhaltige Metalle und Legierungen wie Kupfer, Aluminium, Nickel, Silber usw. zu schweißen, und kann auch das Schweißen von unterschiedlichen Metallen (z.B. Kupfer und Aluminium) erreichen. 

– Umweltfreundliches Verfahren: Während des Schweißens werden keine Funken, Rauch oder schädliche Gase erzeugt. Das Hinzufügen von Flussmitteln ist nicht erforderlich, was es umweltfreundlich macht. 

– Präzise Steuerung: HYUSONIC-Metallschweißer unterstützen Sechs Schweißmodi: Zeit, Energie, Spitzenleistung, Absolute Entfernung, Relative Entfernung und Bodenüberwachung. Gleichzeitig verfügen sie über Vier Trigger-Modi: Zeit, Druck, Position und Leistung. Mit multidimensionaler Schwellenwertanpassung und einer Steuerungsgenauigkeit von 0,01 mm, erreichen sie vollständige Hochpräzision und Steuerbarkeit.

Anwendungen des Ultraschall-Metallschweißens

Ultraschall-Metallschweißen wird hauptsächlich in den folgenden Branchen angewendet:
  1. Elektronik & Haushaltsgeräte:
    • Schweißen von Drähten, Kabeln, Anschlüssen, Kontakten und mikroelektronischen Komponenten, wie Smartphone-Batterieanschlüssen und internen Computer-Schaltkreisen.
  2. Automobilherstellung:
    • Schweißen von Batterietabs, Motorwicklungen, Sensorsystemen und elektronischen Automobilkreisen. Besonders bei der Herstellung von Power-Batterien wird es zum Schweißen von Batterielektroden, Sammelschienen und Modulanschlüssen verwendet.
  3. Luft- und Raumfahrt:
    • Schweißen präziser Metallkomponenten in Luft- und Raumfahrtausrüstung, einschließlich Sensoren und elektronischer Elemente.
Ultraschallschweißen von Kupfer- und Aluminiumdrähten
Kupfer- und Aluminiumkabelbäume
Terminalschweißen
Batterie-Tab-Schweißen

Welche Materialien können ultrasonisch verschweißt werden

Ultraschall-Metallschweißen kann hauptsächlich verschweißen nicht-eisenhaltigen Metallen wie Kupfer (Reinkupfer, sauerstofffreier Kupfer, Kupfer-Zink-Legierungen, Kupfer-Zinn-Legierungen usw.), Aluminium (Reinaluminium, Aluminiumlegierungen), Nickel (Reinnickel, nickelbasierte Legierungen), Silber, Gold, Magnesium, Zink usw. Darüber hinaus, kann es eine zuverlässige Verbindung zwischen verschiedenen Metallen herstellen. Zum Beispiel:
  • Kupfer-Aluminium: Schweißen von Leistungssbatterie-Taben und Wärmeableitungsmodulen (erfordert Kontrolle der Dicke der Intermetallische Verbindungen an der Schnittstelle);
  • Aluminium-Nickel: Verbindung von Lithium-Batterieelektrodenblättern und Nickelstreifen;
  • Kupfer-Silber: Schweißen von hochleitfähigen Kontakten;
  • Titan-Stahl: Schweißen von korrosionsbeständigen Komponenten für medizinische Geräte.

kannst du Ultraschallmetall mit Kunststoff schweißen

 Ultraschallschweißen kann nur die Verbindung eines kleinen Teils von Kunststoffen und Metallen erreichen und ist nur für gering belastbare, nicht kritische Traglastszenarien geeignet. Dies liegt daran, dass Kunststoffe und Metalle keine chemischen Bindungen durch atomare Diffusion eingehen können und nur durch physikalische Adsorption oder interfaciale Verzahnung verbunden werden können, mit einer Festigkeit, die deutlich niedriger ist als beim Schweißen desselben Materials. Außerdem müssen Bedingungen wie Thermoplastische Kunststoffe + weiche Metalle + Oberflächenvorbehandlung + Zwischenschichtmaterialien. Für einige Anwendungen ist die Verwendung von Ultraschall-Niet- und Einbettverfahreneine Variante des Ultraschallschweißens), Kunststoffe und Metalle können fest miteinander verbunden werden.

kannst du Ultraschallmetall mit Metall schweißen

Ja. Ultraschallschweißen kann verschiedene Metalle miteinander verbinden, wie Kupfer und Aluminium, während die ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit erhalten bleibt. Für Nichteisenmetalle, die je nach Anwendungsanforderungen geschweißt werden müssen, ist es machbar, das Schweißen zu versuchen und die Schweißbarkeit sicherzustellen.

Vergleich mit Widerstands- und Laserschweißen

Ultraschallschweißen für Metalle bietet deutliche Vorteile gegenüber Widerstands- und Laserschweißen. Im Gegensatz zum Widerstandsschweißen sind keine hohen Ströme erforderlich, was den Energieverbrauch reduziert und den Elektrodenverschleiß vermeidet. Im Vergleich zum Laserschweißen ist Ultraschallschweißen sicherer, erzeugt weniger Hitze und erfordert keine komplexe Optik oder Schutzgas. Es ist ideal für das Verbinden dünner, leitfähiger, nicht-eisenhaltiger Metalle wie Kupfer und Aluminium. Mit schnelleren Zykluszeiten und niedrigeren Betriebskosten ist Ultraschallschweißen für Metalle besonders geeignet für Batterietab, Drahtanschlüsse und Elektronik. Seine Festkörper-Natur sorgt für saubere, zuverlässige Verbindungen ohne Schmelzen oder Spritzer.

Ultraschall-Schweißvideo für Metalle

Weitere Prinzipien des Ultraschallschweißens

Hyusonic Ultraschall-Metallweder

Ultraschall-Metallverschweißen kann zum Schweißen von nicht-eisenhaltigen Metallkabelbäumen, nicht-eisenhaltigen Metallblechen, Terminalsverschweißen und Metallrohrabdichten verwendet werden.

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