Hàn siêu âm kim loại là gì

Quá trình hàn siêu âm rất phù hợp để hàn kim loại. Hàn kim loại bằng siêu âm là một quá trình trong đó máy hàn siêu âm tạo ra các rung động cơ học tần số cao , làm cho bề mặt kim loại nóng lên đồng thời tạo áp lực. Điều này phá vỡ lớp oxit trên bề mặt kim loại, cho phép khuếch tán mạng tinh thể và liên kết giữa các nguyên tử kim loại, do đó hoàn thành việc hàn các kim loại màu . Hàn kim loại bằng siêu âm thường bao gồm các thành phần cốt lõi như máy phát siêu âm (nguồn điện) , bộ chuyển đổi (bộ khuếch đại ) , bộ tăng cường và đầu hàn (sonotrode).

Demo hàn kim loại siêu âm

Vật lý cơ bản

Về cơ bản là một quy trình hàn trạng thái rắn, hàn kim loại siêu âm đạt được sự liên kết vĩnh viễn các kim loại màu mà không làm nóng chảy vật liệu cơ bản. Quy trình này sử dụng máy hàn siêu âm để tác dụng một lực vuông góc chính xác đồng thời tạo ra các dao động cơ học tần số cao theo phương ngang—thường hoạt động ở tần số từ 20kHz đến 40kHz, với biên độ vi mô từ 10 đến 50 micromet.

Từ góc độ động lực học vật liệu, ứng suất cắt mạnh này ngay lập tức phá vỡ các chất gây ô nhiễm bề mặt và lớp oxit tại các điểm gồ ghề siêu nhỏ. Khi các bề mặt kim loại nguyên chất mới hình thành bị lộ ra và nén dưới áp suất, năng lượng cơ học gây ra biến dạng dẻo cục bộ cao. Điều này làm giảm đáng kể giới hạn chảy của vật liệu, thúc đẩy sự khuếch tán mạng tinh thể nhanh chóng và hình thành liên kết kim loại thực sự ở cấp độ nguyên tử.

Ưu điểm của hàn siêu âm kim loại

– Chất lượng hàn cao : Hàn kim loại bằng sóng siêu âm thuộc loại hàn pha rắn ở nhiệt độ thấp, tránh được các vấn đề như sự không đồng nhất của mô và ứng suất nhiệt do chuyển pha kim loại gây ra. Điều này cho phép hàn kim loại bằng sóng siêu âm duy trì khả năng chống ăn mòn, tính chất cơ học và độ dẫn điện của nguyên vật liệu.

– Phạm vi ứng dụng rộng rãi : Có khả năng hàn nhiều kim loại và hợp kim không chứa sắt như đồng, nhôm, niken, bạc, v.v., và cũng có thể hàn các kim loại khác nhau (ví dụ: đồng và nhôm).

– Quy trình thân thiện với môi trường : Không có tia lửa, khói hoặc khí độc hại nào được tạo ra trong quá trình hàn. Không cần thêm chất trợ dung, do đó thân thiện với môi trường.

– Điều khiển chính xác : Máy hàn kim loại HYUSONIC hỗ trợ sáu chế độ hàn : Thời gian, Năng lượng, Công suất đỉnh, Khoảng cách tuyệt đối, Khoảng cách tương đối và Giám sát mặt đất. Đồng thời, chúng có bốn chế độ kích hoạt : Thời gian, Áp suất, Vị trí và Công suất. Với khả năng điều chỉnh ngưỡng đa chiều và độ chính xác điều khiển 0.01mm , chúng đạt được độ chính xác và khả năng điều khiển cao hoàn toàn.

Ứng dụng của hàn kim loại siêu âm

Hàn kim loại bằng siêu âm chủ yếu được ứng dụng trong các ngành công nghiệp sau:
  1. Điện tử & Thiết bị điện:
    • Hàn dây, cáp, đầu cuối, tiếp điểm và các linh kiện vi điện tử, chẳng hạn như đầu nối pin điện thoại thông minh và kết nối mạch máy tính bên trong.
  2. Sản xuất ô tô:
    • Hàn các thanh pin, cuộn dây động cơ, linh kiện cảm biến và mạch điện tử ô tô. Cụ thể trong sản xuất pin điện, nó được sử dụng để hàn điện cực pin, thanh cái và đầu nối mô-đun.
  3. Không gian vũ trụ:
    • Hàn các thành phần kim loại chính xác trong thiết bị hàng không vũ trụ, bao gồm cảm biến và các thành phần điện tử.
Hàn siêu âm dây đồng và nhôm
Dây điện đồng và nhôm
Hàn đầu cuối
Hàn tab pin

Vật liệu nào có thể hàn siêu âm

Hàn kim loại siêu âm chủ yếu có thể hàn kim loại màu chẳng hạn như đồng (đồng nguyên chất, đồng không oxy, hợp kim đồng-kẽm, hợp kim đồng-thiếc, v.v.), nhôm (nhôm nguyên chất, hợp kim nhôm), niken (niken nguyên chất, hợp kim gốc niken), bạc, vàng, magiê, kẽm, v.v. Ngoài ra, nó có thể đạt được mối hàn đáng tin cậy giữa các kim loại khác nhau. Ví dụ:
  • Đồng-nhôm: Hàn các tấm pin điện và mô-đun tản nhiệt (yêu cầu kiểm soát độ dày của hợp chất liên kim loại tại giao diện);
  • Nhôm-niken: Kết nối các tấm điện cực của pin lithium và các dải niken;
  • Đồng-bạc: Hàn các tiếp điểm có độ dẫn điện cao;
  • Thép không gỉ titan: Hàn các thành phần chống ăn mòn cho thiết bị y tế.
Công nghệ hànThời gian chu kỳChi phí thiết bị ban đầu
Hàn kim loại siêu âmNhanh (Thông thường chỉ trong tích tắc)Trung bình
Phương phap han băng điện trởRất nhanh (Từ mili giây đến giây)Thấp
Hàn laserNhanh (Tùy thuộc vào hình dạng mối hàn)Rất cao

bạn có thể hàn siêu âm kim loại với nhựa không

Hàn siêu âm chỉ có thể thực hiện việc nối một phần nhỏ các loại nhựa và kim loại, và chỉ phù hợp với các trường hợp chịu tải trọng thấp, không quan trọng. Điều này là do nhựa và kim loại không thể tạo liên kết hóa học thông qua khuếch tán nguyên tử, mà chỉ có thể được kết nối thông qua hấp phụ vật lý hoặc liên kết giao diện, với độ bền thấp hơn nhiều so với việc hàn các vật liệu cùng loại. Ngoài ra, cần phải đáp ứng các điều kiện như nhựa nhiệt dẻo + kim loại mềm + xử lý bề mặt + vật liệu lớp trung gian . Đối với một số ứng dụng, bằng cách sử dụng tán đinh và nhúng siêu âm ( một biến thể của hàn siêu âm), nhựa và kim loại có thể được nối chắc chắn với nhau.

bạn có thể hàn siêu âm kim loại với kim loại không

Có. Hàn siêu âm có thể kết nối các kim loại khác nhau với nhau, chẳng hạn như đồng và nhôm, trong khi vẫn duy trì độ dẫn điện tuyệt vời. Đối với các vật liệu kim loại màu cần hàn theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau, có thể thử hàn và đảm bảo khả năng hàn.

So sánh với hàn điện trở và hàn laser

Hàn siêu âm kim loại mang lại những ưu điểm vượt trội so với hàn điện trở và hàn laser. Không giống như hàn điện trở, hàn siêu âm không yêu cầu dòng điện cao, giảm tiêu thụ năng lượng và loại bỏ mài mòn điện cực. So với hàn laser, hàn siêu âm an toàn hơn, tỏa ít nhiệt hơn và không yêu cầu hệ thống quang học phức tạp hay khí bảo vệ. Phương pháp này lý tưởng để hàn các kim loại mỏng, dẫn điện và không chứa sắt như đồng và nhôm. Với chu kỳ hàn nhanh hơn và chi phí vận hành thấp hơn, hàn kim loại siêu âm đặc biệt phù hợp cho các đầu nối pin, đầu nối dây và thiết bị điện tử. Bản chất thể rắn của nó đảm bảo mối hàn sạch sẽ, đáng tin cậy mà không bị nóng chảy hay bắn tóe.

Video Hàn Siêu Âm Kim Loại

Thêm nguyên lý hàn siêu âm

Hyusonic Siêu Âm Kim Loại Weder

Hàn kim loại bằng sóng siêu âm có thể được sử dụng để hàn dây nịt kim loại màu, tấm kim loại màu, hàn đầu cuối và hàn kín ống kim loại.

liên hệ với chúng tôi để biết giải pháp hàn siêu âm

Điền vào mẫu và đặt câu hỏi của bạn

Địa Chỉ

Số 168 đường Weita, thị trấn Zhangpu, Côn Sơn, Tô Châu, Giang Tô, Trung Quốc

Điện thoại / WhatsApp

+ (86) 13776317970

Email

rui.zhang@hyusonic.com
hyusonic2009@gmail.com

Liên hệ Mẫu 1

Tại sao HYUSONIC được hơn 5000 khách hàng tin tưởng

Di chuyển về đầu trang