
【電】 ultrasonic soldering
【計】 ultrasound
【醫】 ultrasound
seal; solder; weld
【醫】 solder; soldering
超聲焊接(Ultrasonic Welding)是一種利用高頻機械振動能量實現材料連接的固态焊接工藝。其核心原理是通過超聲波發生器将電能轉換為高頻(通常為15kHz至70kHz)機械振動,再經由換能器、變幅杆傳遞至焊頭,使待焊工件接觸面在壓力下産生劇烈摩擦,瞬間軟化或熔化局部材料,分子間相互擴散融合形成牢固接頭。該技術無需添加焊料或高溫加熱,適用于熱塑性塑料、金屬箔片及部分異種材料的快速精密連接,廣泛應用于電子元件封裝、汽車傳感器、醫療器械等領域。
核心要素解析:
能量轉換機制
電能→機械振動能→摩擦熱能。超聲波發生器産生高頻電信號,壓電換能器将其轉換為縱向振動,經變幅杆放大振幅後通過焊頭聚焦于焊接界面,引發分子摩擦生熱(參考:《焊接科學與工程》,機械工業出版社)。
工藝特征
適用材料與場景
材料類型 | 典型應用 | 行業案例 |
---|---|---|
熱塑性塑料 | 電路闆導線固定、過濾器密封 | 電子連接器封裝 |
銅/鋁箔(≤0.3mm) | 锂電池電極焊接、RFID芯片封裝 | 新能源電池制造 |
異種材料組合 | 醫療器械塑料-金屬複合組件 | 微創手術器械生産 |
術語權威定義
根據全國科學技術名詞審定委員會《機械工程名詞》(第三版),超聲焊接被定義為:"利用超聲波頻率的機械振動能量,連接同種或異種金屬、熱塑性塑料的壓焊方法"。其英文術語"Ultrasonic Welding"由ultra(超越)與sonic(聲波)複合構成,強調超高頻聲波的能量屬性(參考:術語線上www.termonline.cn)。
參考文獻
注:部分文獻來源因平台限制未提供直接鍊接,建議通過學術數據庫檢索确認
超聲焊接(又稱超聲波焊接)是一種利用高頻振動能量(通常為15kHz-40kHz)實現材料連接的工藝。其核心原理是通過摩擦生熱使材料局部熔化,再經加壓冷卻形成牢固結合。以下是詳細解析:
一、工作原理
二、技術特點
三、典型應用
四、系統組成 主要包含超聲波發生器、換能器、變幅杆、焊頭及加壓裝置。振動頻率根據材料特性選擇,金屬焊接多采用15-20kHz,塑料焊接常用20-40kHz。
該技術通過精準控制振動參數和壓力,實現非破壞性連接,尤其適合微型精密器件和環保要求高的場景。
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