一、超声波金属焊接原理

超声波金属焊接机是利用超声频率（超过16KHz ）的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法．金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升．接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接．因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象．超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接．可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。


二、焊接优点
1）、焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。
2）、焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零。
3）、对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。
4）、焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料。
5）、焊接无火花，环保安全。


三、超声波金属焊接适用产品
1）、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。.
2）、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。.
3）、电线互熔，偏结成一条与多条互熔。
4）、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。
5）、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。
6）、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。
7）、金属管的封尾、切断可水、气密。


四、故障分析
1）发热
焊头在工作时会有一定的发热现象，这是由于材料本身的机械损耗及焊件发热传导所致。焊头发热是否正常判断标准为不带负载（即不接触工件）时，连续发射超声波半小时以上，温度不能够超过50-70℃，如发热历害，证明焊头已损坏或材料不合格，需要更换。


2）啸叫
当焊头工作时出现啸叫时，应分析以下原因：① 安装螺丝是否已松动② 焊头是否产生裂纹③ 焊头是否和不应接触的物件相接触


3）过载
 当发生器发出过载警报时，应按如下步骤进行检查：① 空载测试，如工作电流正常，则可能是焊头接触到不应接触的物件或焊头与焊座之间的参数调节出现故障。   ② 空载测试不正常时，应首先观察焊头是否有裂纹，安装是否牢固，然后拆下焊头再进行空载测试，排除是否是换能器＋变幅杆出现问题，一步步进行排除。排除掉换能器＋变幅杆出现故障的可能性后，将新的焊头拆换以判断。   ③ 有时会出现空载测试正常，而不能正常工作的情况，有可能是焊头等声能原件内部发生变化，导致声能传递不畅，这里有一个比较简单的判断方法：手触摸法。正常工作的焊头或变幅杆表面工作时振幅是非常均匀的，手摸上去是丝绒般的顺滑，当声能传递不畅时，用手摸上去会有气泡或毛刺的感觉，这时就要采用排除法去排除有问题的部件。发生器不正常时，也能产生同样的情况，因为正常来说检测换能器输入波形时应为顺滑的正弦波，当正弦波上有尖峰或不正常波形时也能产生这种现象，这时可以用另外一整枝声能元件替换以判别。 


五、产品规格书
1、应用范围
? 聚合物电池单层正极焊接
? 铜管封切
? 汽车线束
? 太阳能板焊接
? 铜、铝等金属焊接
? 电池盖帽与铝条单点焊接
? 电池正极铝条多点焊接
? 电池铝壳底部与铝镍复合带焊接等
……
2、主要特点
? 精密滑动轴承可以保证设备精确的移动和满足最佳的焊接精度要求
? 可以精确调节的限位，能够准确确定焊接的上下位置
? 焊头的上下速度可以准确调节
? 焊接时间（超声时间）可以准确调节 
? 保持下压时间可以准确调节
? 电源箱在电压波动时可以保持稳定的振幅输出
? 独特的结构设计有效的将超声能量传动到焊头上
? 选用进口SKD11材料，优异的超声传递，持久耐磨损
? 整体操作简单焊接效率高，焊接质量好
3、焊接原理
超声波金属焊接机应用在电池业中有24.5-25.5KHz，其原理是利用超声波高频机械振动产生的能量对同种或异种的非铁金属材料进行焊接，在焊接过程中既不向工作传递电流也不向工作输入高温能量，只是在工件中以24.5-25.5KHz的高频在其表面进行循环往复的振动，并对工件施加相应的压力使工作间形成一种固态结合从而达到焊接的效果。特别是我公司最新独立研制开发的高频率（25KHz）超声波金属焊接机，焊接效率已达到国内先进水平。
4、JH25KHz（Ⅱ）基本介绍
4.1 整体结构描述
a， JH25KHz超声波点焊机主要由超声波发生器、超声波换能器系统、超声    上下声极、气动部件等组合；
b， 电路方式选用全桥功率声极式，须性能稳定，输出强劲；
c， 上下声极材料选用新型的进口SKD11材料，耐磨性好；
4.2 设备使用成本
a， 超声波上声极花纹磨损保修四次，下声极花纹磨损不作保修；
b， 脚踏开关使用次数≦200万次一只；
c， 继电器使用次数≦200万次一只；
4.3 设备主要优点
a， 特殊钢结构机头：机械精密稳固，采用精密导柱钢结构，抗扭力，保证快速稳定运动。夹式安装方式，方便系统拆装，机械钢性比普通双支点更优胜。客户生产中效率比使用导轨及双支点结构要快一倍以上，设备寿命保用十年以上。
b， 超声波上下声极（焊头、底模），严格精选进口特殊模具钢，耐磨、耐高温，韧性好，机械刚性高，热处理后变形小，超声波输出频率一致性高，机械高频位移振幅大、强劲、稳定，国际领先专业热处理技术，花纹加工采用高精度冷磨加工，达到国际水平。
c， 发生器：电路采用国际先进全桥稳压电路，并加以优化，做到恒压输出。电压波动可工作范围：170～260V波动期间不影响输出功率和工作频率；已经达到国际同类产品的技术水平。
d， 焊接效果：焊接牢固，内阻低，不虚焊、不振粉、金属与金属之间的残留焊面达80%以上。焊接后的表面平整，无褶皱，背面无凸起的毛刺，焊点饱满清晰，牢固可靠，焊点位置不破裂。
4.4 安全注意事项
设备符合企业出厂标准。当设备焊接出现不稳定时，严禁继续使用；上下声极属于易损件，请定时检查花纹磨损情况，如磨损严重需及时更换。
    
4.5 精确的电源补偿 ACCURAATE POWER COMPESAIICN
JH25KHz大功率超声波焊接机采用了先进的微处理器控制技术，带1200W的直流稳压电源盒，时刻对电网电压进行监测，不断的对输出电流进行调整、补偿。这样，额定电压变化+10%，而输出电流保持在+1%内变化。
JH25KHz programmable  impulse  spot-welding machine, Brings the 1200W cocurrent voltage-stabilized source box ，advanced  micro-processor  controlling  technique,Automatically  checking  the  voltage of  electric  nrtwork  continuously,following-up compensation.Output  current  waving  rate remains  less  than  10%  even  though  rated Voltage  waving  rate  is  more  than  1%.
5、JH-25KHz规格参数
名称 大功率金属超声波
型号 JH-25KHz
功率 1500W
需求电源 220VAC±10%，50/60HZ
需求气源 压力0.4-0.8MPa，湿度小于45%，温度不高于50℃
气缸缸径 60mm
气缸行程 10mm
用气量 0.0785立方米（1L=0.001立方米）
进气接头 快速接头
焊接时间 可调（0.01s-10s）
预压时间 可调（0.02s-1s）
频率计算显示 24.5000-25.5000HZ
频率自动追踪 范围±20HZ
温度自动追踪 内部功率管60°自动保护
EMI/EMC 抗干扰能力强
焊接头整体尺寸 480长*260宽*245高（mm）
主机箱整体尺寸 500长*360宽*200高（mm）
总重量 44Kg
6、JH-38KHz技术要求
   6.1 设备要求
a， 上声极最大工作行程：   10～15mm；
b， 焊接能力：
1, 无虚焊、焊穿、漏接，焊接牢固，层层渗透焊后的极耳和箔表面要求平整，无褶皱，背面无凸起的毛刺；
2, 一次合格率99.9%。
6.2 超声波焊头
a， 焊头焊接面积：           长条型，3*25mm，横向；焊点深度0.25mm
b， 焊头寿命：               正极﹥100万次；
c， 焊头材质：               进口SKD11；
d， 焊点高度：               正极0.5mm；
e， 焊点纹路分布状态：       上焊头直纹，下模网纹；
f， 焊接面距焊头的高度：     ﹥5mm；
g， 焊头长度：               ≥125mm；
h， 焊头可用焊接面：         4个；
i， 焊头安装方向：           纵向；
j， 振幅可调节范围：         半周20～40um；
6.3 超声波换能器
a， 各换能器之间的频率差：    ≤500Hz；
b， 各换能器之间的阻抗差：    ≤4Ω；
c， 各换能器之间的电容差：    ≤500PF；
d， 换能器与外壳的绝缘电阻：  ≥35MΩ；
6.4 超声波发生器电路部分
a， 恒振幅功能：              开关电源恒压恒流（恒振幅）；
b， 设备控制方式：            脚踏开关；
c， 焊接模式：                时间模式；
d， 振幅控制：                数字化控制，保证设置精确度；
e， 定位夹具：      定位夹具加工方便性，配合电池尺寸及极耳位置，操作方便;
f， 功率：                    峰值可承受功率可达1500W；
g， 安全：                    密码保护功能、过载保护等；
h， 设备设计使用寿命：        10年；
7、安装及培训
  7.1安装
a， 供方向现场施工人员提供所需的所有细节，以便准备现场设备安装；
b， 供方应在使用工厂现场安装设备；
  7.2培训
     在安装期间，供方在现场为工厂操作提供培训，培训包括正常操作，维修保养，操作问题的分析和紧急处理程序，具体内容如下：
         内容：    设备原理、结构培训、设备操作，应急处理，维修保养等培训；    
 参与培训人员：    负责设备的电气、机械工程师、使用人员;
     开始时间：    在设备调试合格后；
     持续时间：    1天；
         备注：    提供设备说明书及现场对机培训；
8、售后服务
     8.1 设备交付使用后无偿提供为期一年的技术支持与服务，非人为操作失误造成的零部件损坏由制造方负责无偿更换，一年后继续提供有偿技术服务。
     8.2 提供一份保修承诺保证书，上面注明保修有效日期，覆盖范围以及供方的联系人。保修期内保证在接到使用方请求维修服务后72小时内派人前往（仅限于中国境内）。
     8.3 设备交付使用后：整机保修两年。上下声极属于易损件，超声波上声极（线切割）免费保修三次花纹。超声波下声极不保修。如果需方使用非原厂配置的任何配将自动放弃免费保修半年的资格并自动变成有偿服务。


精焊达能公司是专业生产储能、以及金属材料超声波焊接机的生产厂家,本公司拥有从业十数年的生产经验及技术。产品质量可靠，售后服务周全，焊接效果优秀。可以解决镀银镀金技术的焊接工艺要求。
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