초음파 금속 용접이란 무엇입니까?
초음파 용접 공정은 금속 용접에 매우 적합합니다. 초음파 금속 용접은 초음파 용접기가 고주파 기계적 진동을 발생 시켜 금속 표면을 가열하고 압력을 가하는 공정입니다. 이로 인해 금속 표면의 산화층이 파괴되어 금속 원자 간의 격자 확산 및 결합이 가능해지며, 비철금속 용접이 완료됩니다. 초음파 금속 용접 장비는 일반적으로 초음파 발생기(전원 공급 장치) , 변환기(변환기 ) , 부스터 및 용접 혼(소노트로드) 과 같은 핵심 구성 요소로 이루어져 있습니다.
기본 물리학
초음파 금속 용접은 근본적으로 고체 상태 용접 공정으로, 모재를 녹이지 않고 비철금속을 영구적으로 접합합니다 . 이 공정은 초음파 용접기를 사용하여 정확한 수직력을 가하는 동시에 20kHz에서 40kHz 사이의 주파수와 10~50마이크론의 미세한 진폭을 가진 고주파 횡방향 기계적 진동을 발생시킵니다.
재료 역학적 관점에서 볼 때, 이러한 강렬한 전단 응력은 미세한 요철 부위에서 표면 오염 물질과 산화층을 순식간에 파괴합니다. 새롭게 드러난 순수한 금속 표면이 압력 하에서 압축됨에 따라, 기계적 에너지는 고도로 국부적인 소성 변형을 유발합니다. 이는 재료의 항복 강도를 크게 낮추어 빠른 격자 확산을 촉진하고 원자 수준에서 진정한 금속 결합을 형성합니다.
초음파 금속 용접의 장점
– 높은 용접 품질 : 초음파 금속 용접은 저온 고체상 용접의 일종으로, 금속 상변화로 인한 조직 불균일성 및 열응력 등의 문제를 방지합니다. 따라서 초음파 금속 용접은 원재료의 내식성, 기계적 특성 및 전기 전도성을 유지할 수 있습니다.
- 폭넓은 적용 범위 : 구리, 알루미늄, 니켈, 은 등 다양한 비철금속 및 합금을 용접할 수 있으며, 이종 금속(예: 구리와 알루미늄) 용접도 가능합니다.
– 친환경적인 공정 : 용접 과정에서 불꽃, 연기 또는 유해 가스가 발생하지 않습니다. 플럭스 첨가가 필요 없어 환경 친화적입니다.
– 정밀 제어 : HYUSONIC 금속 용접기는 시간, 에너지, 최대 출력, 절대 거리, 상대 거리, 지면 모니터링 등 6가지 용접 모드를 지원합니다. 또한 시간, 압력, 위치, 출력의 4가지 트리거링 모드를 제공합니다 . 다차원 임계값 조정과 0.01mm의 제어 정밀도 를 통해 완벽한 고정밀 제어 기능을 구현합니다.
초음파 금속 용접의 응용
어떤 재료를 초음파 용접할 수 있나요?
| 용접 기술 | 사이클 타임 | 초기 장비 비용 |
| 초음파 금속 용접 | 빠름 (일반적으로 수 분의 1초) | 보통 |
| 저항 용접 | 매우 빠름 (밀리초~초) | 높음 |
| 레이저 용접 | 빠름 (용접 형상에 따라 다름) | 매우 높음 |
초음파로 금속을 플라스틱에 용접할 수 있나요?
초음파 용접은 플라스틱과 금속의 접합을 극히 제한적으로만 가능하게 하며, 낮은 강도나 중요하지 않은 하중을 견뎌야 하는 용도에만 적합합니다. 이는 플라스틱과 금속이 원자 확산을 통한 화학 결합을 형성할 수 없고, 물리적 흡착이나 계면 맞물림을 통해서만 접합되기 때문이며, 이러한 접합 방식은 동일 재질을 용접하는 것보다 강도가 훨씬 낮습니다. 또한, 열가소성 플라스틱, 연질 금속, 표면 전처리, 중간층 재료 등의 조건을 충족해야 합니다 . 일부 응용 분야에서는 초음파 리벳팅 및 매립 ( 초음파 용접의 변형)을 사용하여 플라스틱과 금속을 견고하게 접합할 수 있습니다.
초음파로 금속과 금속을 용접할 수 있나요?
네. 초음파 용접은 구리나 알루미늄과 같은 다양한 금속을 우수한 전기 전도성을 유지하면서 접합할 수 있습니다. 다양한 적용 요건에 따라 용접해야 하는 비철 금속 재료의 경우, 초음파 용접을 시도하여 용접성을 확보하는 것이 가능합니다.
저항용접과 레이저용접의 비교
금속용 초음파 용접은 저항 용접이나 레이저 용접에 비해 뚜렷한 장점을 제공합니다. 저항 용접과 달리 고전류가 필요하지 않아 에너지 소비를 줄이고 전극 마모를 방지합니다. 레이저 용접에 비해 초음파 용접은 더 안전하고 열 발생이 적으며 복잡한 광학 장치나 차폐 가스가 필요하지 않습니다. 구리나 알루미늄과 같은 얇고 전도성이 있는 비철 금속의 접합에 이상적입니다. 빠른 사이클 시간과 낮은 운영 비용으로 초음파 금속 용접은 특히 배터리 탭, 전선 단자, 전자 부품에 적합합니다. 고체 상태의 특성으로 인해 녹거나 튀는 현상 없이 깨끗하고 안정적인 접합이 가능합니다.
초음파 용접 금속 비디오
초음파 용접의 더 많은 원리
휴소닉 초음파 금속 웨더
초음파 금속 용접은 비철 금속 와이어 하니스, 비철 금속 시트, 단자 용접 및 금속 튜브 밀봉에 사용할 수 있습니다.
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