超声波金属焊接是怎么工作的？

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超声波焊接是通过将高频振动施加到两个金属组件之间，这两个组件被紧紧夹持在上部超声波探针（或喇叭）和下部砧之间来创建的（见图3）。其中一个组件部件放置在下部固定砧上，并由工具表面的花纹固定在那里。焊接机的执行器将喇叭下降以在指定的压力下将金属组件紧密地连接在一起。然后施加振动，当喇叭水平振动穿过固定砧时进行焊接，首先"擦拭"掉表面氧化物和其他潜在污染物。振荡继续进行，产生的热量将清洁的结合表面连接起来。
图3.超声波金属焊接工艺示意图。
振荡产生的热量通常约为所使用材料的熔点的三分之一到一半。这使得在不融化、烧穿薄膜或产生不需要的金属间化合物的情况下将材料连接成强固的键成为可能，这些化合物可能会降低组件部件之间的结合质量。与熔化材料表面不同，超声波焊接是通过破坏表面的凸起部分，并在振动停止时结晶成细粒结构的原子扩散形成连续的焊接结合。这个过程在一小部分秒的焊接周期内发生，产生的结合具有类似于冷加工金属的结构。
超声波焊接机还具有独特的通用性，它们可以以足够温和的方式操作，以加入多层薄而脆弱的金属箔，或者使用不同的参数，可以足够强大地将大型金属部件和导体之间产生强大的键合（见图4）。
图4.坚固、高效的超声波焊接不仅可以拼接小导线和大导线，还可以拼接导线端接。
文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/how-ultrasonic-metal-welding-works/
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