Prinsip pengelasan logam ultrasonik dan aplikasi umumnya
Sebagai metode pengelasan ultrasonik lain yang muncul setelah pengelasan plastik ultrasonik-teknologi pengelasan logam ultrasonik, metode ini memiliki keunggulan bahwa metode pengelasan lain tidak dapat't cocok dalam pengelasan logam yang sama dan berbeda. Pengelasan logam ultrasonik tidak memerlukan fluks dan sumber pemanas eksternal, tidak berubah bentuk karena panas, tidak memiliki tegangan sisa, dan tidak memerlukan perawatan pra-las yang tinggi pada permukaan pengelasan. Itu tidak hanya dapat mengelas jenis logam yang sama, tetapi juga dapat menyelesaikan persyaratan pengelasan yang lebih tinggi untuk logam yang berbeda, dan dapat mengelas lembaran tipis atau kabel tipis pada pelat tebal. Pengelasan ultrasonik konduktor yang baik mengkonsumsi energi jauh lebih sedikit daripada pengelasan saat ini. Ikatan ultrasonik adalah aplikasi pengelasan logam ultrasonik berdaya rendah dan sering digunakan untuk pengelasan transistor atau kabel sirkuit terpadu. Ketika digunakan untuk menyegel pengelasan obat-obatan dan bahan peledak, dapat menghindari polusi obat-obatan yang disebabkan oleh zat terlarut dalam metode pengelasan umum, dan tidak akan menyebabkan ledakan karena panas atau percikan api. Pengelasan logam ultrasonik memiliki banyak keunggulan seperti kecepatan cepat, hemat energi, kekuatan ikatan tinggi, konduktivitas listrik yang baik, tidak ada percikan api, dan pemrosesan solid state.
Pengelasan logam ultrasonik ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1830-an. Pada saat itu, selama elektroda las titik saat ini ditambah uji getaran ultrasonik, ditemukan bahwa itu dapat dilas tanpa arus, sehingga teknologi pengelasan dingin logam ultrasonik dikembangkan.
Prinsip Pengelasan Logam Ultrasonik:
Proses pengelasan logam ultrasonik terutama untuk getaran mekanis frekuensi tinggi antara antarmuka benda kerja yang akan dilas di bawah aksi tekanan pengelasan, yang menghasilkan gaya geser, dan menghasilkan panas selama proses gesekan, yang menginduksi deformasi plastik, sehingga benda kerja mencapai koneksi fase padat. negara. Prinsip pengelasan logam ultrasonik ditunjukkan pada Gambar 1. Generator ultrasonik mengubah arus frekuensi daya 50Hz menjadi arus resonansi 16-80 kHz, mentransfer arus resonansi ke transduser ultrasonik melalui efek piezoelektrik terbalik, mengubahnya menjadi energi mekanik elastis , dan kemudian memperkuat amplitudo melalui tanduk, dan akhirnya Energi getaran elastis ditransfer dari sonotrode atas ke benda kerja. Sistem akustik adalah keseluruhan terdiri dari transduser, tanduk, sonotrode atas dan mekanisme penjepitan. Ketika sistem bekerja, frekuensi arus osilasi dalam generator konsisten dengan frekuensi alami sistem akustik, dan seluruh sistem dalam resonansi. Saat menerapkan tekanan pada benda kerja, itu juga mentransmisikan energi getaran elastis, yang akhirnya diubah menjadi kerja gesekan, energi deformasi dan energi panas antara benda kerja atas dan bawah, yang dapat membuatnya mencapai keadaan pengelasan dalam waktu singkat.
Keuntungan dari pengelasan logam ultrasonik:
Pengelasan logam ultrasonik adalah teknologi baru, dan penelitian serta penerapannya masih dalam tahap pengembangan, tetapi tidak diragukan lagi bahwa ini lebih unggul daripada teknologi pengelasan tradisional dalam banyak aspek, khususnya sebagai berikut.
1. Tekanan rendah dan konsumsi energi rendah
Keuntungan terbesar dari pengelasan logam ultrasonik berbeda dari pengelasan tradisional adalah tekanan rendah dan konsumsi energi yang rendah, yang menghemat biaya energi untuk sebagian besar, dan juga dapat mengelas berbagai jenis bahan logam bersama-sama, menembus batasan teknis asli. Kemacetan pengelasan logam yang berbeda tidak dapat direalisasikan. Selain itu, dalam proses pembuatan prototipe cepat bagian logam, beberapa perangkat fungsional dapat disematkan untuk mewujudkan material komposit matriks logam pintar, yang tidak dapat dicapai dengan teknologi pengelasan tradisional.
2. Kecepatan cepat dan stabilitas tinggi
Pengelasan logam ultrasonik dapat memastikan peningkatan kecepatan pengelasan dengan menggunakan pengelasan titik dan pengelasan terus menerus. Itu tidak hanya dapat mengelas bahan dengan sifat fisik yang berbeda, tetapi juga berlaku untuk perbedaan besar dalam ketebalan dan ketebalan yang tidak dapat dicapai oleh teknologi lain dan antara lembaran logam multilayer. Pengelasan. Karena kekuatan sambungan solder yang sangat tinggi, ia memiliki stabilitas yang baik.
3. Prosedur sederhana dan presisi tinggi
Teknologi pengelasan logam ultrasonik dapat menjamin kualitas produk yang dilas dengan prosedur sederhana selama proses pengelasan. Kesederhanaan prosedur tercermin dalam poin-poin berikut: Pertama, tidak perlu menggunakan pendingin air dan perlindungan gas, dan menghilangkan kebutuhan untuk mengelas produk jadi. Proses perlakuan panas; kedua, tidak ada batang las yang digunakan, dan logam yang dilas tidak langsung dipanaskan, mengurangi kehilangan energi dan menghindari masalah pemanasan; akhirnya, tidak perlu menambahkan fluks, menghilangkan kebutuhan untuk pembersihan nanti dan perlindungan lingkungan dari produk jadi. Pengelasan logam ultrasonik juga menggunakan sirkuit elektronik daya, yang dapat mencapai pengelasan kepadatan tinggi melalui kontrol listrik.
Aplikasi pengelasan logam ultrasonik:
Saat ini, pengelasan logam ultrasonik memiliki empat aplikasi utama: pengelasan titik, pengelasan jahitan, harness kawat dan penyegelan tabung, yang banyak digunakan di berbagai bidang seperti mobil, pendinginan, energi matahari, baterai, dan elektronik.
Saat ini, aplikasi spesifik pengelasan logam ultrasonik terutama meliputi:
1. Pengelasan elektroda positif dan negatif multi-layer dari baterai listrik; pengelasan nikel mesh dan lembaran nikel baterai nikel-hidrogen;
2. Pengelasan foil tembaga dan lembaran nikel baterai lithium dan baterai polimer; pengelasan aluminium foil dan lembaran aluminium; pengelasan lembaran aluminium dan lembaran nikel;
3. Harness kabel mobil; pembentukan kawat; las timbal balik kawat; beberapa kabel saling dilas untuk membentuk simpul kawat; kabel konversi tembaga dan aluminium, kabel dan berbagai komponen elektronik, kontak, konektor, dan terminal dilas;
4. Sel surya, panel penyerap panas matahari datar, pengelasan gulungan pipa komposit aluminium-plastik, penyambungan pelat tembaga dan aluminium;
5. Pengelasan kontak arus tinggi, kontak, dan lembaran logam yang berbeda seperti sakelar elektromagnetik dan sakelar non-sekring;
6. Penyegelan pipa tembaga di lemari es, AC dan industri lainnya; pengelasan pipa tembaga dan aluminium untuk perangkat vakum, dll.
Pengelasan logam ultrasonik adalah teknologi pemrosesan khusus yang muncul, lebih unggul daripada teknologi pengelasan tradisional dalam banyak aspek, dan memiliki berbagai aplikasi di berbagai bidang. Teknologi pengelasan canggih ini tidak hanya merupakan manifestasi penting dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, tetapi juga merupakan kontribusi besar bagi perkembangan masyarakat manusia.
