超聲波金屬焊接的案例
技術(shù) | 一文秒懂超聲波焊接
一、超聲波焊接原理
超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器/換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組/模具和機架。
超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將需要焊接的部件區(qū)域熔化。超聲波不僅可以被用來焊接金屬、硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜等。本片文章主要介紹金屬和塑料焊接兩種。
1）超聲波金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率（超過16KHz ）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法．金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下，將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升．接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接．因此它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象．超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接．可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
2）超聲波塑料焊接原理
超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達(dá)到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。
展開 【端子】高壓連接器之超聲波焊接的技術(shù)詳解
在新能源汽車領(lǐng)域，高壓連接器的超聲波焊接技術(shù)只是冰山一角，還有許多技術(shù)需要突破和創(chuàng)新。
超聲波焊接
超聲波焊接
是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
超聲波焊接通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 KHz
電能
。
（某款超聲波焊接機）
被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器
再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的
機械運動
，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。
焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式
轉(zhuǎn)換成熱能
，將金屬熔化。
一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器，換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組，模具和機架 。
如上圖所示。
金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率（超過16KHz ）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。
金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下，將線框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升。
展開 超聲波焊接在汽車線束加工中應(yīng)用
1
超聲波焊接在汽車行業(yè)的發(fā)展
1955年美國航空部在登月項目中由美國Sonobond公司前身AerospaceProject發(fā)明超聲波金屬焊接技術(shù)。
80年代后，超聲波金屬焊接技術(shù)就廣泛應(yīng)用于線束焊接（重點是汽車行業(yè)的低壓及通訊線束）。小于30mm2的銅線與銅線焊接。
2016年以后，由于電動汽車行業(yè)的變革，高壓線在汽車?yán)飸?yīng)用已成為非常重要的領(lǐng)域。
6種先進的焊接工藝技術(shù)！你了解幾種？
焊接可達(dá)性好，焊接速度快，一般在1m/min以上，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接結(jié)構(gòu)精度高。電子束能量可以調(diào)節(jié)，被焊金屬厚度可以從薄至0.05mm到厚至300mm，不開坡口，一次焊接成形，這是其他焊接方法無法達(dá)到的。能采用電子束焊接的材料范圍較大，特別適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。
5、超聲波金屬焊接
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。
它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接?？蓮V泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
超聲波金屬焊接優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工；缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。
6、閃光對焊
閃光對焊的原理是利用對焊機使兩端金屬接觸，通過低電壓的強電流，待金屬被加熱到一定溫度變軟后，進行軸向加壓頂鍛，形成對焊接頭。
兩個焊件未接觸前被兩個夾鉗電極夾緊并連接電源，移動可動夾具，兩焊件端面輕輕接觸即通電加熱，接觸點因加熱形成液態(tài)金屬發(fā)生爆破，噴射火花形成閃光，連續(xù)移動可動夾具，連續(xù)發(fā)生閃光，焊件兩端獲得加熱，達(dá)到一定溫度后，擠壓兩工件端面，切斷焊接電源，牢固的焊接在一起。
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激光焊、攪拌焊、電子束焊、摩擦焊....不學(xué)習(xí)就被淘汰了！
在高壓金屬蒸氣作用下，工件表面被迅速“鉆”出一個小孔，也稱之為“匙孔”，隨著電子束與工件的相對移動，液態(tài)金屬沿小孔周圍流向熔池后部，并冷卻凝固形成焊縫。
電子束焊接的主要特點
電子束穿透能力強，功率密度極高，焊縫深寬比大，可達(dá)到50:1，可實現(xiàn)大厚度材料一次成形，最大焊接厚度達(dá)到300mm。焊接可達(dá)性好，焊接速度快，一般在1m/min以上，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接結(jié)構(gòu)精度高。電子束能量可以調(diào)節(jié)，被焊金屬厚度可以從薄至0.05mm到厚至300mm，不開坡口，一次焊接成形，這是其他焊接方法無法達(dá)到的。能采用電子束焊接的材料范圍較大，特別適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。
05 超聲波金屬焊接
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。
金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。
接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。
它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接?？蓮V泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
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在高壓金屬蒸氣作用下，工件表面被迅速“鉆”出一個小孔，也稱之為“匙孔”，隨著電子束與工件的相對移動，液態(tài)金屬沿小孔周圍流向熔池后部，并冷卻凝固形成焊縫。
▲電子束焊接機
電子束焊接的主要特點
電子束穿透能力強，功率密度極高，焊縫深寬比大，可達(dá)到50:1，可實現(xiàn)大厚度材料一次成形，最大焊接厚度達(dá)到300mm。
焊接可達(dá)性好，焊接速度快，一般在1m/min以上，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接結(jié)構(gòu)精度高。
電子束能量可以調(diào)節(jié)，被焊金屬厚度可以從薄至0.05mm到厚至300mm，不開坡口，一次焊接成形，這是其他焊接方法無法達(dá)到的。
能采用電子束焊接的材料范圍較大，特別適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。
5、超聲波金屬焊接
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。
金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下，將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。
接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。
它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。
可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
展開 技術(shù) | 晶體硅太陽能電池的未來焊接技術(shù)
超聲波金屬焊接
超聲波金屬焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。超聲波金屬焊接的優(yōu)點是：焊接速度快、能源消耗低、焊接后機械強度高、導(dǎo)電性好和接近于常溫焊接，能減小熱應(yīng)力帶來的沖擊；缺點是所焊接金屬件不能太厚（一般小于或等于5 mm）、焊點位不能太大和需要加壓。目前超聲波焊接技術(shù)應(yīng)用在非晶硅太陽能電池的焊接較多。
導(dǎo)電膠
導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑，它通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分， 通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起， 形成導(dǎo)電通路， 實現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接，導(dǎo)電膠具有出色耐濕耐熱性和導(dǎo)電穩(wěn)定性，和錫、錫銀和鍍銀帶以及匯流條具有很好的兼容性，而且導(dǎo)電膠工藝十分簡單，易于操作，可以替代生產(chǎn)過程中的焊料，提高產(chǎn)品的優(yōu)良率和生產(chǎn)效率，是替代鉛錫焊接，實現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。
導(dǎo)電膠目前主要應(yīng)用于微電子裝配和取代焊接溫度超過因焊接形成氧化膜耐受能力的點焊。目前適合應(yīng)用于剝離強度高的柔韌性薄膜太陽能領(lǐng)域。導(dǎo)電膠工藝如果一旦應(yīng)用于晶體硅太陽能電池的焊接中，將會帶來以下顯著優(yōu)點：減少電池破片、翹曲和虛焊等問題，可以低溫處理（180 ℃以下），無鉛工藝，工作效率可以和自動串焊機相同，可進一步減薄電池片的厚度。
結(jié)論
目前晶體硅太陽能電池的焊接主要采用的還是傳統(tǒng)的手工焊或是自動焊接，以上三種焊接工藝的應(yīng)用較少。自動化程度、好的焊接效果、低的碎片率和較低的焊接成本是制約它們應(yīng)用的關(guān)鍵。晶體硅太陽電池的焊接作為電池片封裝過程中最重要的一道工序，焊接的溫度、焊帶、助焊劑的選擇和包括電池片本身的質(zhì)量都直接影響到焊接的效果和組件的生產(chǎn)成本。
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超聲波焊接在汽車線束生產(chǎn)中的應(yīng)用
2 超聲波壓接和端子壓接工藝對比分析
超聲波壓接是通過電晶體功能設(shè)備將工頻50/60 Hz的電頻轉(zhuǎn)變成20 kHz或40 kHz的高頻電能，供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成高頻機械振動能，調(diào)壓裝置將高頻機械能傳至超聲波焊接機的焊頭。振動通過焊頭傳遞到需要焊接的兩個金屬表面，兩個金屬表面相互摩擦形成熱能使金屬熔化，在短暫的壓力下可以使熔化物在粘合面固化時產(chǎn)生強分子鍵， 終形成金屬分子層之間的熔合，整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強度卻接近于一塊連著的材料。而傳統(tǒng)的端子壓接是通過金屬端子的U型部位對電線銅絲進行簡單物理擠壓，利用相鄰銅絲之間的表面摩擦力來保證電線與端子之間的連接。
事實上，無論是經(jīng)超聲波壓接的導(dǎo)線還是端子和導(dǎo)線，在壓接處呈矩形狀，無松散的芯線和斷頭或裂開的芯線；而且，導(dǎo)線沒有彎曲，而是在自熔合處呈直線引出。超聲波焊接是通過相鄰金屬表面熔化，形成金屬分子層之間的熔合，相當(dāng)于將相鄰金屬熔為一個整體，相比端子壓接后相鄰銅絲仍為獨立金屬個體而言，焊接部位的密實度更好，不會出現(xiàn)空洞。導(dǎo)電性好，電阻系數(shù)極低或近乎于零，有效提高了使用耐久性，不易發(fā)熱，無質(zhì)量隱患。如圖1所示，為超聲波壓接截面[1]。
3 超聲波壓接和端子壓接的試驗數(shù)據(jù)分析
在進行壓接處外觀對比和截面分析基礎(chǔ)上，筆者對兩種壓接工藝的導(dǎo)線進行了拉脫力和導(dǎo)電性能測試。測試分別選取了0.75mm2、4.0 mm2、16.0 mm2導(dǎo)線進行試驗。試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《QC/T29106-2004汽車用低壓電線束技術(shù)條件》的要求進行，試驗結(jié)果見表1[2]和表2[2]。
從表1可以看出，超聲波壓接和端子壓接在拉脫力性能上，均可以滿足使用要求，但由于壓接工藝本身差異，端子壓接截面往往出現(xiàn)空洞，芯線外漏、絕緣層破損等質(zhì)量缺陷。
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
在沃爾沃汽車線束制造過程中，三根0.35 mm2 的電線需要以1+2 的結(jié)構(gòu)用超聲波進行導(dǎo)體焊接，其排列方式見圖2(中間為焊接區(qū)，兩邊是電線) 。
圖2 三種焊接電線的排列方式
取型號、規(guī)格、顏色一樣的電線分三組，在同樣的焊接工藝參數(shù)情況下，分別按圖2 所示的a、b、c三種排列方式進行超聲波焊接，各測20 個撕裂力數(shù)據(jù)(同一側(cè)兩根電線之間的撕裂力) ，結(jié)果見表3。
表3 不同排列方式的撕裂力數(shù)值( 單位: N)
由表3 可看出，a 排列方式焊接后的撕裂力普遍較小，甚至有部分小于標(biāo)準(zhǔn)( 12 N) 的要求; b 排列方式焊接后的撕裂力相對穩(wěn)定，但操作不方便，焊接時需將一根電線插入到另外兩根電線的中間; c 排列方式焊接后的撕裂力全部符合要求，且比較穩(wěn)定。
這主要是因為超聲波震動是由焊頭產(chǎn)生的，其能量是從焊頭傳遞到鐵砧頂塊的，故越靠近底部的焊頭，能量就越大，越容易造成過焊情況; 另外，焊頭附近容易堆積熔融物、灰塵等，也會影響導(dǎo)體焊接的效果。
因此，在超聲波焊接時，采用c 排列方式，可以達(dá)到最佳的焊接效果。多根相同截面的電線在超聲波焊接時，有撕裂力要求的兩根電線應(yīng)放在中上層位置; 不同截面的電線在進行超聲波焊接時，應(yīng)將截面大的電線依次放在最下層，截面小的電線依次垂直向上排列，從而防止過焊或焊接不足。
2.3 導(dǎo)體表面附著物的處理
由于超聲波焊接是將超聲波傳到金屬表面，在壓力作用下，通過導(dǎo)體表面相互摩擦形成分子層之間的熔合。如果導(dǎo)體表面有油污、氧化、雜質(zhì)等，焊接質(zhì)量將受到很大影響。
(1) 單絲表面殘留的潤滑液。
導(dǎo)體絞合前的單絲在生產(chǎn)時應(yīng)盡量將拉絲液或退火液的濃度控制在工藝范圍的下限，以減少單絲表面殘留的潤滑液。
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
在沃爾沃汽車線束制造過程中，三根0.35 mm2 的電線需要以1+2 的結(jié)構(gòu)用超聲波進行導(dǎo)體焊接，其排列方式見圖2(中間為焊接區(qū)，兩邊是電線) 。
圖2 三種焊接電線的排列方式
取型號、規(guī)格、顏色一樣的電線分三組，在同樣的焊接工藝參數(shù)情況下，分別按圖2 所示的a、b、c三種排列方式進行超聲波焊接，各測20 個撕裂力數(shù)據(jù)(同一側(cè)兩根電線之間的撕裂力) ，結(jié)果見表3。
表3 不同排列方式的撕裂力數(shù)值( 單位: N)
由表3 可看出，a 排列方式焊接后的撕裂力普遍較小，甚至有部分小于標(biāo)準(zhǔn)( 12 N) 的要求; b 排列方式焊接后的撕裂力相對穩(wěn)定，但操作不方便，焊接時需將一根電線插入到另外兩根電線的中間; c 排列方式焊接后的撕裂力全部符合要求，且比較穩(wěn)定。
這主要是因為超聲波震動是由焊頭產(chǎn)生的，其能量是從焊頭傳遞到鐵砧頂塊的，故越靠近底部的焊頭，能量就越大，越容易造成過焊情況; 另外，焊頭附近容易堆積熔融物、灰塵等，也會影響導(dǎo)體焊接的效果。
因此，在超聲波焊接時，采用c 排列方式，可以達(dá)到最佳的焊接效果。多根相同截面的電線在超聲波焊接時，有撕裂力要求的兩根電線應(yīng)放在中上層位置; 不同截面的電線在進行超聲波焊接時，應(yīng)將截面大的電線依次放在最下層，截面小的電線依次垂直向上排列，從而防止過焊或焊接不足。
2.3 導(dǎo)體表面附著物的處理
由于超聲波焊接是將超聲波傳到金屬表面，在壓力作用下，通過導(dǎo)體表面相互摩擦形成分子層之間的熔合。如果導(dǎo)體表面有油污、氧化、雜質(zhì)等，焊接質(zhì)量將受到很大影響。
(1) 單絲表面殘留的潤滑液。
展開 
經(jīng)典模擬案例9-超聲波焊接（結(jié)果展示）
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認(rèn)識比較深入，對于ABAQUS軟件數(shù)值模擬非常有經(jīng)驗，目前已經(jīng)完成有2000+的模擬案例。
如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。
展開 導(dǎo)線與端子超聲波焊接標(biāo)準(zhǔn)USCAR-38解讀
周邊區(qū)域損壞
焊接端子以及周邊零部件（500mm 以內(nèi)）不允許受到損壞。檢查需包括材料是否有裂紋、端子間隙是否變大、點焊裂紋、端子折彎角度變化。圖4.2.5-8 為示例：常見缺陷—點焊出現(xiàn)裂紋。
三、超聲波焊接剖面分析
接受標(biāo)準(zhǔn)：
四、超聲波焊接拉力和剝離力測試
驗收標(biāo)準(zhǔn)：
五、電阻測量（干電路和電壓降）
接受標(biāo)準(zhǔn)：
塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：超聲波焊接篇（上）
01 金屬的焊接
焊接：是通過加熱或加壓，或兩者同時并用，并且用或不用填充材料，使兩個分離的物體產(chǎn)生原子間結(jié)合力而連接成一體的技術(shù)。
焊接的分類有很多種，如下圖：
傳統(tǒng)意義上的焊接通常是指金屬的焊接。金屬焊接方法有40種以上，如果根據(jù)焊接過程進行分類，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
1、熔焊，是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
2、壓焊，是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。
3、釬焊，是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴散，從而實現(xiàn)焊接的方法。
圖：焊接的分類
02 塑膠的焊接
實際上，不止金屬可以焊接，塑膠也可以焊接，塑膠焊接的關(guān)鍵步驟就是首先需要把塑膠材料軟化，根據(jù)軟化的方式的不同，塑料焊接方法可分為通過外加熱源軟化、機械運動軟化、電磁作用軟化三種。
1、外加熱源
采用外加熱源方式軟化的焊接技術(shù)：熱板焊接、熱風(fēng)焊接、熱棒和脈沖焊接；
2、機械運動
采用機械運動方式軟化的的焊接技術(shù)：摩擦焊接、超聲波焊接；
3、電磁作用
采用電磁效應(yīng)作用軟化的焊接技術(shù)：高頻焊接、紅外線焊接、激光焊接；
以上三種軟化方式雖然具體的形式不一樣，但是本質(zhì)是一樣的，就是通過加速塑膠內(nèi)部分子的無規(guī)則運動，從而產(chǎn)生熱量而使得塑膠得到軟化。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：超聲波焊接篇（中）
圖：鑿子型超聲線
4）超聲波焊接的配合結(jié)構(gòu)
a）普通型
在實際的應(yīng)用中，普通的超聲波焊接配合結(jié)構(gòu)較簡單，存在一定的缺陷，有一定的風(fēng)險產(chǎn)生溢膠，同時沒有止口限位，容易產(chǎn)生斷差，不能很好滿足外觀要求。(下圖為普通型超聲波焊接配合結(jié)構(gòu)的簡圖，超聲線的尺寸可按上述介紹參考設(shè)計)
為了解決溢膠和斷差問題，以下有三種改善結(jié)構(gòu)（較適用于一些高度較小的端蓋型零件焊接）：
圖1：有內(nèi)部圍邊自定位，斷差可以得到一定改善，但是還是存在在外觀面溢膠風(fēng)險。
圖2：有外部圍邊自定位，斷差得到改善（即使有在外觀上也不明顯），溢膠面在內(nèi)部，外觀無溢膠。
圖3：有內(nèi)外圍邊自定位，斷差得到改善，同時內(nèi)部和外觀都無溢膠。
這種普通的超聲波焊接配合結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是，由于不在外壁上設(shè)計止口，壁厚均勻性好，因此，除了應(yīng)用在端蓋型產(chǎn)品焊接上，也適用于小型產(chǎn)品，這類產(chǎn)品壁厚本來就小，再切止口容易產(chǎn)生應(yīng)力痕等外觀缺陷。比如，在蘋果公司的專利中，發(fā)現(xiàn)一項“無縫一體式結(jié)構(gòu)”的專利，描述了如何將不同的零件焊接在一起以獲得無縫的外觀。
具體是對超聲波焊接后產(chǎn)生的溢出焊接環(huán)進行切割、打磨、拋光和清潔等工序后，可以制造出具有無縫、更美觀的“一體成型”外觀的耳機。
但是蘋果公司的設(shè)計成本高，一般的產(chǎn)品還是回歸常規(guī)設(shè)計，以下介紹幾種較常用的超聲波焊接配合結(jié)構(gòu)。
b）階梯型
階梯型由于是在單止口的基礎(chǔ)上設(shè)計的，所以也叫單止口型。
優(yōu)點：
配合面采用止口式設(shè)計，可實現(xiàn)自定位，減少零件在焊接過程橫向移動，減小外觀斷差，通過設(shè)計美工線，即使有輕微變現(xiàn)，斷差也不明顯。
如有溢膠產(chǎn)生，也是在產(chǎn)品內(nèi)側(cè)產(chǎn)生，不會在產(chǎn)品外側(cè)殘留，保證外觀質(zhì)量。
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