
【电】 ultrasonic soldering
【计】 ultrasound
【医】 ultrasound
seal; solder; weld
【医】 solder; soldering
超声焊接(Ultrasonic Welding)是一种利用高频机械振动能量实现材料连接的固态焊接工艺。其核心原理是通过超声波发生器将电能转换为高频(通常为15kHz至70kHz)机械振动,再经由换能器、变幅杆传递至焊头,使待焊工件接触面在压力下产生剧烈摩擦,瞬间软化或熔化局部材料,分子间相互扩散融合形成牢固接头。该技术无需添加焊料或高温加热,适用于热塑性塑料、金属箔片及部分异种材料的快速精密连接,广泛应用于电子元件封装、汽车传感器、医疗器械等领域。
核心要素解析:
能量转换机制
电能→机械振动能→摩擦热能。超声波发生器产生高频电信号,压电换能器将其转换为纵向振动,经变幅杆放大振幅后通过焊头聚焦于焊接界面,引发分子摩擦生热(参考:《焊接科学与工程》,机械工业出版社)。
工艺特征
适用材料与场景
材料类型 | 典型应用 | 行业案例 |
---|---|---|
热塑性塑料 | 电路板导线固定、过滤器密封 | 电子连接器封装 |
铜/铝箔(≤0.3mm) | 锂电池电极焊接、RFID芯片封装 | 新能源电池制造 |
异种材料组合 | 医疗器械塑料-金属复合组件 | 微创手术器械生产 |
术语权威定义
根据全国科学技术名词审定委员会《机械工程名词》(第三版),超声焊接被定义为:"利用超声波频率的机械振动能量,连接同种或异种金属、热塑性塑料的压焊方法"。其英文术语"Ultrasonic Welding"由ultra(超越)与sonic(声波)复合构成,强调超高频声波的能量属性(参考:术语在线www.termonline.cn)。
参考文献
注:部分文献来源因平台限制未提供直接链接,建议通过学术数据库检索确认
超声焊接(又称超声波焊接)是一种利用高频振动能量(通常为15kHz-40kHz)实现材料连接的工艺。其核心原理是通过摩擦生热使材料局部熔化,再经加压冷却形成牢固结合。以下是详细解析:
一、工作原理
二、技术特点
三、典型应用
四、系统组成 主要包含超声波发生器、换能器、变幅杆、焊头及加压装置。振动频率根据材料特性选择,金属焊接多采用15-20kHz,塑料焊接常用20-40kHz。
该技术通过精准控制振动参数和压力,实现非破坏性连接,尤其适合微型精密器件和环保要求高的场景。
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