هل تستطيع الموجات فوق الصوتية لحام المعادن؟

الموجات فوق الصوتية يمكنها لحام المعادن. يمكن تقسيم اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن الشائعة إلى اللحام البقعي واللحام الدائري واللحام التماسي واللحام السلكي.
1. اللحام البقعي. يمكن تقسيم نظام الاهتزاز لآلات لحام البقعة إلى نظام الاهتزاز الطولي (الهيكل الخفيف)، ونظام اهتزاز الانحناء (الهيكل الثقيل)، ونظام اهتزاز الانحناء الخفيف استنادًا إلى حالة الاهتزاز لقضيب الصوت العلوي. الهيكل الخفيف مناسب لآلات لحام البقعة الصغيرة بقدرة أقل من 500 واط، والهيكل الثقيل مناسب لآلات اللحام عالية الطاقة بالكيلووات، ونظام اهتزاز الانحناء الخفيف مناسب لآلات اللحام ذات الطاقة المتوسطة والصغيرة. كلاهما يتمتع بمزايا كلا نظامي الاهتزاز.
2. اللحام الدائري. باستخدام طريقة اللحام الدائري، يمكن تشكيل خط لحام مغلق دفعة واحدة، ويتم استخدام نظام الاهتزاز الالتوائي. أثناء عملية اللحام، تظهر سعة الاهتزاز علاقة خطية متناظرة فيما يتعلق بمحور القضيب الصوتي، مع سعة صفر في المنطقة المحورية وسعة قصوى عند حافة وسادة اللحام. من الواضح أن اللحام الحلقي هو عملية التغليف الأكثر ملاءمة للأجهزة الإلكترونية الدقيقة.
3. لحام الأسلاك. يمكن اعتبار لحام الأسلاك امتدادًا لطرق اللحام النقطي. تتضمن هذه الطريقة الحصول على لحام خطي بطول 150 مم من خلال عمود صوتي علوي خطي. هذه الطريقة مناسبة للختم الخطي للرقائق.
4. لحام التماس. يمكن تصنيف نظام الاهتزاز لآلة لحام التماس وفقًا لحالة اهتزاز منصاتها؛
أ - نظام الاهتزاز الطولي.
نظام الاهتزاز B- الانحناء.
ج - أنظمة الاهتزازات الالتوائية وأنواعها الأخرى.
من بينها، يتم استخدام a وb بشكل أكثر شيوعًا. اتجاه الاهتزاز لمنصات اللحام الخاصة به يكون عموديًا على اتجاه اللحام. اتجاه الاهتزاز لـ c يكون موازيا لاتجاه اللحام. يمكن لحام التماس الحصول على خط لحام مستمر مختوم. عادة، يتم تثبيت قطعة العمل بين الوسادات العلوية والسفلية. في ظروف خاصة، يمكن استخدام عمود صوتي مسطح القاع.

مواد التوسعة:
لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية هو طريقة خاصة لتوصيل نفس المعادن أو معادن مختلفة باستخدام طاقة الاهتزاز الميكانيكية للتردد فوق الصوتي. أثناء اللحام بالموجات فوق الصوتية، لا يقوم المعدن بتوصيل التيار إلى قطعة العمل ولا يطبق مصدر حرارة عالي الحرارة على قطعة العمل. إنه يحول فقط الطاقة الميكانيكية إلى طاقة داخلية تحت ضغط ثابت وطاقة التشوه وارتفاع محدود في درجة الحرارة. يحدث لحام الطور الصلب عندما تصل مادتان أساسيتان إلى درجة حرارة إعادة البلورة. ولذلك، فإنه يتغلب بشكل فعال على الظواهر مثل الرش والأكسدة أثناء اللحام بالمقاومة. يمكن لآلات لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية إجراء اللحام بنقطة واحدة، واللحام متعدد النقاط، ولحام الشريط القصير على الأسلاك الدقيقة أو المواد الرقيقة من المعادن غير الحديدية مثل النحاس والفضة والألمنيوم والنيكل.
مقدمة لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية
يشير لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية إلى اللحام ذو النقطة الواحدة واللحام متعدد النقاط واللحام القصير للنحاس والفضة والألومنيوم والنيكل والأسلاك المعدنية الدقيقة الأخرى أو المواد الرقيقة. يتم استخدامه بشكل شائع في لحام قطع العمل المعدنية مثل أسلاك السيليكون القابلة للتحكم، وقطع الصمامات، والأسلاك الكهربائية، وأقطاب بطارية الليثيوم، وآذان القطب الكهربائي.
يمكن تقسيم طرق لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية إلى أربعة أنواع: اللحام النقطي، واللحام الملفوف، وتسخير الأسلاك، وختم الأنابيب، والتي تستخدم على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل السيارات والتبريد والطاقة الشمسية والبطاريات والإلكترونيات.
العوامل المؤثرة على لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية
تشمل العوامل التي تؤثر على لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية الضغط والطاقة/الوقت والسعة ورأس اللحام والعملية والمواد وغيرها من المعالم.
1. عوامل الضغط
لضغط اللحام تأثير كبير على جودة الوصلات الملحومة، وتزداد قوة الوصلات الملحومة أولاً ثم تقل مع زيادة الضغط. سوف يغير ضغط اللحام مقاومة الانزلاق لواجهة اللحام. سيؤدي ضغط اللحام الأصغر إلى مقاومة انزلاق أصغر للواجهة، مما يجعل الطاقة الناتجة عن الاحتكاك غير كافية لتشكيل اتصال فعال في الواجهة؛ يؤدي ضغط اللحام المفرط إلى الضغط على رأس الأداة بعمق شديد، مما يؤدي إلى تشابك معادن واجهة اللحام والتأثير على الحركة النسبية للواجهة، مما يعيق المزيد من توصيل معادن الواجهة ويؤدي إلى تدهور الخواص الميكانيكية للوصلة الملحومة مشترك. ولذلك، فإن معلمات ضغط اللحام المناسبة تعتبر حاسمة بالنسبة لجودة اللحام.
2. عوامل الطاقة/الوقت
يؤثر وقت اللحام بشكل مباشر على مدخلات الطاقة أثناء عملية اللحام وله تأثير مباشر على تأثير اللحام. وقت اللحام قصير جدًا، والطاقة المدخلة غير كافية، وبسبب الاحتكاك غير الكافي، من الصعب تشكيل نقاط لحام فعالة؛ مع زيادة وقت اللحام، يؤدي الاحتكاك المتبادل إلى ارتفاع درجة الحرارة، وتبدأ مادة قطعة العمل في التليين. تلف طبقة الأكسيد الموجودة في واجهة منطقة اللحام وتشوه البلاستيك، مما يمكن أن يشكل اتصالاً جيدًا؛ عندما يتم تمديد وقت اللحام بشكل أكبر، يكون رأس اللحام عرضة لتشكيل علامات عميقة على سطح قطعة العمل، مما له تأثير سلبي على تأثير اللحام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي وقت اللحام الزائد بسهولة إلى الالتصاق بين رأس اللحام وقطعة العمل التي يتم لحامها؛
3. عامل السعة
يؤثر نظام الاهتزاز المتكون بين قطعة العمل وقطعة العمل أثناء اللحام بالموجات فوق الصوتية بشكل مباشر على السرعة اللحظية لاهتزاز واجهة قطعة العمل، مما يؤثر في النهاية على توليد الحرارة الاحتكاكية وتشوه البلاستيك، ويؤثر على جودة اللحام.
4. عامل رأس اللحام
يعد رأس اللحام مكونًا رئيسيًا في لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية. أثناء عملية اللحام، يجب أن يمسك رأس اللحام بقطعة العمل بإحكام تحت الضغط، بحيث يمكن نقل الاهتزاز الميكانيكي الناتج عن آلة اللحام بالموجات فوق الصوتية إلى واجهة قطعة العمل لتشكيل اتصال طور صلب.
يمكن أن تؤدي مناطق رأس اللحام المختلفة إلى توزيع مختلف لضغط اللحام أثناء عملية اللحام، أي أن واجهة الاتصال لها ضغوط مختلفة، مما يؤدي إلى قوى احتكاك مختلفة أثناء عملية اللحام، مما يؤدي إلى إنتاج حرارة مختلف أثناء الاحتكاك، مما يؤدي إلى اختلاف قطع العمل درجات الحرارة أثناء عملية اللحام مما يؤثر في النهاية على جودة المفصل.
عندما تكون منطقة رأس اللحام هي نفسها، تنتج رؤوس اللحام المستطيلة تشوهًا بلاستيكيًا أقوى من رؤوس اللحام الدائرية؛ عندما يكون شكل رأس اللحام هو نفسه، فإن رأس اللحام الأكبر يمكن أن يسبب تشوهًا بلاستيكيًا أقوى في منطقة اللحام. عندما تكون منطقة رأس اللحام هي نفسها، فمن المرجح أن تقوم رؤوس اللحام الدائرية ببثق مادة الشغل أسفل رأس اللحام، مما يشكل مسافات بادئة أعمق؛ عندما يكون شكل رأس اللحام هو نفسه، فإن رأس اللحام الأصغر يسبب ضغطًا أكبر في منطقة التلامس لسطح قطعة العمل، مما يؤدي إلى فجوات أعمق.
5. عوامل أخرى
تشمل العوامل التي تؤثر على فعالية اللحام بالموجات فوق الصوتية ما يلي: عملية تصنيع الخلايا (التصفيح أو اللف)، سماكة الأذن أحادية الطبقة ومادة الأذن، سمك مادة الأذن وطبقة غطاء الأذن، سمك الرصاص والمواد، منطقة اللحام، شكل علامة اللحام، معلمات اللحام ونظافة السطح وما إلى ذلك