超声波焊接与激光焊接都是高效的焊接方法,那么它们之间有什么区别呢?下面我们分别分析一下这两种焊接方式的原理、优点以及应用。
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超声波焊接
超声波焊接是利用超声波系统(超声波发生器、换能器、增压器、焊接焊头)发射高频振动波,传导至两工件表面,在压力作用下,两工件表面相互摩擦,形成分子层间熔合的一种高效焊接方法。
超声波金属焊接机可用于焊接金、银、铜、铝、镍等有色金属,超声波金属焊接对金属材料有特殊的要求:金属要有一定的延展性,一定的纯度。
超声波焊接的工作原理
在超声波焊接过程中,超声波发生器(一种焊接工具)将超声波能量传递到被连接的材料上,当超声波穿过材料时,材料在压力下被固定在一起。内部摩擦,导致材料熔化但未完全熔化。
超声波焊接的好处
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超声波金属焊接的优点
* 焊接金属工件所受压力小,能耗低;
* 焊接金属材料不会熔化,且超声波焊接不会破坏金属性能;
* 焊接金属导电性良好,电阻系数低,接近于0;
* 对金属表面要求不高,氧化或电镀金属均可焊接;
* 焊接速度极快,稳定性好,焊接接头抗疲劳性强;
* 易于集成到自动化生产流程中。
友情提示:当金属工件厚度较深、硬度较高时,不宜使用超声波金属焊接。
超声波塑料焊接的优点
* 无需预热、清理等前后处理;
* 无需添加任何焊剂,焊接时无火花;
* 焊接速度快,焊接精度高,强度高;
* 密封性好(气密性、水密性);
* 焊接工件稳定性好,变形小;
* 焊后表面洁净、美观、平整、光滑;
* 无焊渣、污水、有害气体等,安全环保。
友情提示:超声波塑料焊接不适用于异形、结构复杂的塑料工件的焊接,且对塑件焊接面积大小有限制(大型塑件需定制多头超声波焊接机进行焊接)。
超声波焊接的缺点
❌材料限制
虽然超声波焊接对许多热塑性塑料效果很好,但它只适用于某些材料,特别是那些高湿度或坚韧的塑料。
❌ 关节限制
超声波焊接仅适用于某些类型的接头,特别是搭接接头。它对角接头、对接接头、T 形接头和边缘接头无效。
❌ 交货时间
设置新的超声波焊接操作需要时间和精力。它需要定制工具和多轮测试,这会增加交付周期。
❌定制工具
每个新的超声波焊接项目都需要定制工具,这可能会给小公司带来挑战。
❌投资成本
超声波焊接设备比传统焊接设备更昂贵,尤其是自动化设备。
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激光焊接
激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,使用高能量密度的激光束作为热源。通过光学系统将激光束聚焦在非常小的区域,在很短的时间内,在焊接区域形成高度集中的热源区,从而熔化工件并形成牢固的焊缝和接缝。由于它不需要工件之间的振动或相对运动,因此可以连接精密零件和易碎部件而不会造成损坏,同时允许工件之间精确对准和密封。
激光焊接的工作原理
在激光焊接中,高能激光束被引导到要连接的材料上,激光的能量被材料吸收,导致熔池在冷却时凝固,从而形成坚固的焊接。通过调整激光的焦点、功率和速度来进一步细化。
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激光金属焊接的优点
* 激光焊接热应力小,材料变形小,无需后续处理。
* 可以焊接高熔点、高强度合金材料。
* 可以焊接钛、石英等难焊接材料,以及焊接不同性质的材料;
* 非接触式加工,无刀具损失,无刀具更换问题。
* 可在真空环境下、复杂内部结构下对产品工件进行激光焊接。
激光金属焊接的缺点
❌激光焊接前需要对金属工件进行清理,否则焊接后工件表面会出现较多的金属颗粒。
❌激光焊接金属有时会产生表面塌陷、开裂、咬边等现象。
❌金属表面在高功率激光作用下容易产生气孔,降低焊缝整体性能。
❌激光焊接金属工艺要求光束在工件上的位