超声波线束焊接机

超声波线束焊接机是超声波金属焊接机的衍生设备。主要应用于汽车线束、摩托车线束的焊接等铜线、铝线的焊接。所以常被叫做汽车线束焊接机。

超声波线束焊接机的特点

不需要焊剂和外加热，不因受热而变形，没有残余应力，对焊件表面的焊前处理要求不高。不但同类金属，而且异类金属之间也可以焊接。可以将薄片或细丝焊接在厚板上。超声焊接良导电体的能量比电流焊接少的多，常用于晶体管或集成电路的引线的焊接。用于药物和易爆材料的密封焊时，能避免一般焊接因有溶解物体而污染药品，不会因受热而发生爆开等等。就是运用超声波来对金属导线进行焊接的。它由功率箱、换能器、气动主机和工具头组成。此外，还包括集线器、导线测量装置和微处理器等控制组件。功率箱可把通常的外部电压（~220V，50或60Hz）转换成20000Hz（20KHz），1千多伏的电压，然后再由功率箱调节控制后输出，作用到换能器上。换能器是一种效率高的电器元件，可以把电能转变成机械能。与普通电机相比，换能器的主要有两大区别：首先，换能器把电能转换为线形振动而不是转动；其次，它的工作效率非常高，能够把95%的电能进行转化。通过换能器转换后，机械能被作用到焊头上。超声波焊头由钛合金制成，并根据声学原理加工成特定的形状，从而保证了能量的非常大传输。

超声波线束焊接机的优点

超声波线束焊接机较重要的一个优点就是温度较低。温度的产生是不可避免的，它只是由摩擦所产生的，只相当于金属熔点的1/3或1/2。在焊接过程所产生的低温下，由于退火的产生和低温没有破坏导线的绝缘性，金属导线保留了原有的性能。

在电器产品中使用的大部分金属，其导热性都很好，这样用熔化的方法就很难来焊接。因为热量很快就从金属表面散发掉了，这就需要施加更多的热量补充来完成焊接。超声波焊接就没有遇到这些问题。事实上，由于没有熔化发生，超声波焊接的能量只相当于电阻焊的1/30。换句话说，用功率3KW的超声波焊机可以完成电阻焊需要90KVA才能完成的工作，因此工作中的成本也是显而易见的。超声波焊接是一个机械的过程，没有电流流过工件，所以金属的导电率也就没有影响。金属表面一般都会附着污染物和氧化层，使用超声波焊接，无需对金属表面进行预先处理，超声波振动可以直接把附着物振碎后除去。超声波焊接的另一个重要优点是工件寿命长。超声波线束机的焊头有4个工作面，这样就减少了后期设备维护费用。

超声波线束焊接机结构特征

超声波线束焊接机由机台、超声功率发生器两个部分组成。

1、机台： 机台农业生产体系箱、导柱、换能器、气动系统、底模组成。

2、声组件声组件由换能器、焊头两个部分组成。换能器采用压电振子，其作用是将电能转换机械振动。变换器类比于电路中的变压器，起机械阻尼变换和振幅放大作用。焊头是根据焊接要求和焊件形状设计的，它还起着二级阻抗变换和振幅放大作用。从结构和形状看，焊头不算复杂，然而却需要较好的设计、较好的材料和好的加工技术。形状复杂、尺寸非常大的焊头，设计难度很大，一般都由制造厂设计。

3、气压系统气压系统由压缩空气作动力，通过电磁阀切换电路，推动气缸活塞带动焊头做上下运动。用调压阀控制气压大小，用单向节流阀控制升降速度。

4、控制电路控制电路对焊接过程执行程序控制。面板上功能键，可根据焊接不同对象设定焊接时间，延迟时间，然后踩下脚踏开关，焊机将自动完成一次焊接过程。

5、超声功率发生器超声功率发声器向声组件提供电功率。由于在焊接过程中，声组件的谐振频率和阻抗将有非常大变化，所以超声功率发声器必须有频率自动跟进的能力，输出功率受负载自动调节的能力。我公司的超声波金属线束焊接机采用他激振荡，自动频率跟进；恒定振速控制。

超声波线束焊接机技术要求

根据IPC标准：要求超声波焊接的线束，宽厚比介于1:1和2:1之间；线材不得出现任何变色；在加压面可辨识股线的轮廓，但是没有松散的股线。

所以根据以上要求及汽车线束生产的多规格要求，对超声波线束焊接机就有以下技术要求：

1. 超声波振幅连续可调。由于超声波能量在线束厚度方向会存在衰减，对于越厚的线结，需要的焊头振幅就越大。超声波振幅连续可调，还可避免不同面积的电线表面变色。同一台机器，在焊接1mm2和焊接25mm2线束时，振幅参数基本要相差30%。

2. 线头夹具缝隙要求：≦0.02mm。超声波焊是高能量密度的，缝隙大就会造成卡线.

3. 质量控制软件。要求机器能对每个焊点做出质量评判：判别何种情况下为焊接不良，何种情况下为缺线等，并作出警示。这也要求超声波焊接有能量控制模式。