مبدأ اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن وتطبيقاته الشائعة
كطريقة أخرى ناشئة للحام بالموجات فوق الصوتية بعد تقنية اللحام بالموجات فوق الصوتية للبلاستيك ولحام المعدن بالموجات فوق الصوتية ، فإن لها مزايا أن طرق اللحام الأخرى يمكن أن تتطابق في لحام المعادن نفسها وغير المتشابهة. لا يتطلب اللحام المعدني بالموجات فوق الصوتية تدفقًا ومصدر تسخين خارجي ، ولا يتشوه بسبب الحرارة ، ولا يوجد لديه إجهاد متبقي ، ولا يتطلب معالجة عالية قبل اللحام على سطح اللحام. لا يمكنها فقط لحام نفس النوع من المعدن ، ولكن يمكنها أيضًا إكمال متطلبات لحام أعلى للمعادن غير المتشابهة ، ويمكنها لحام صفائح رقيقة أو أسلاك رفيعة على ألواح سميكة. يستهلك اللحام بالموجات فوق الصوتية للموصلات الجيدة طاقة أقل بكثير من اللحام الحالي. الترابط بالموجات فوق الصوتية هو تطبيق منخفض الطاقة للحام المعدني بالموجات فوق الصوتية وغالبًا ما يستخدم في لحام الترانزستورات أو أسلاك الدوائر المتكاملة. عند استخدامه لختم اللحام للأدوية والمواد المتفجرة ، يمكنه تجنب تلوث الأدوية الناتج عن المواد المذابة في طريقة اللحام العامة ، ولن يتسبب في حدوث انفجار بسبب الحرارة أو الشرر. يتميز اللحام المعدني بالموجات فوق الصوتية بالعديد من المزايا مثل السرعة العالية وتوفير الطاقة وقوة الترابط العالية والموصلية الكهربائية الجيدة وعدم وجود شرارات ومعالجة الحالة الصلبة.
تم اكتشاف اللحام المعدني بالموجات فوق الصوتية بالصدفة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر. في ذلك الوقت ، أثناء اختبار اللحام النقطي الحالي بالإضافة إلى اختبار الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية ، وجد أنه يمكن لحامه بدون تيار ، لذلك تم تطوير تقنية اللحام البارد بالموجات فوق الصوتية للمعادن.
مبدأ لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية:
عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن هي أساسًا للاهتزاز الميكانيكي عالي التردد بين واجهة قطعة العمل المراد لحامها تحت تأثير ضغط اللحام ، والذي يولد قوة القص ، ويولد الحرارة أثناء عملية الاحتكاك ، مما يؤدي إلى تشوه البلاستيك ، بحيث تحقق قطعة العمل اتصالًا قويًا بالطور. حالة. يظهر مبدأ اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن في الشكل 1. يقوم المولد بالموجات فوق الصوتية بتحويل تيار تردد الطاقة 50 هرتز إلى تيار طنين 16-80 كيلو هرتز ، وينقل التيار الرنان إلى محول الطاقة فوق الصوتي من خلال التأثير الكهروضغطي العكسي ، ويحوله إلى طاقة ميكانيكية مرنة ، ثم يضخم السعة من خلال القرن ، وأخيراً يتم نقل طاقة الاهتزاز المرن من السونوترودي العلوي إلى قطعة الشغل. يتكون النظام الصوتي بالكامل من محول الطاقة ، والقرن ، والسونوترود العلوي وآلية التثبيت. عندما يعمل النظام ، فإن تردد التيار المتذبذب في المولد يتوافق مع التردد الطبيعي للنظام الصوتي ، ويكون النظام بأكمله في حالة صدى. أثناء الضغط على قطعة العمل ، فإنه ينقل أيضًا طاقة اهتزاز مرنة ، والتي يتم تحويلها أخيرًا إلى عمل احتكاك ، وطاقة تشوه وطاقة حرارية بين قطع العمل العلوية والسفلية ، مما يجعلها تصل إلى حالة اللحام في وقت قصير.
مزايا لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية:
لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية هي تقنية جديدة تمامًا ، ولا يزال بحثها وتطبيقها في مرحلة التطوير ، ولكن لا شك في أنها تتفوق على تقنية اللحام التقليدية في العديد من الجوانب ، وتحديداً على النحو التالي.
1. ضغط منخفض واستهلاك منخفض للطاقة
أكبر ميزة للحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن تختلف عن اللحام التقليدي هي الضغط المنخفض واستهلاك الطاقة المنخفض ، مما يوفر تكاليف الطاقة إلى حد كبير ، ويمكنه أيضًا لحام أنواع مختلفة من المواد المعدنية معًا ، متجاوزًا القيود التقنية الأصلية. لا يمكن تحقيق عنق الزجاجة في اللحام المعدني غير المتماثل. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية النمذجة الأولية السريعة للأجزاء المعدنية ، يمكن دمج بعض الأجهزة الوظيفية لتحقيق مواد مصفوفة معدنية ذكية ، والتي لا يمكن تحقيقها بواسطة تقنية اللحام التقليدية.
2. سرعة عالية وثبات عالي
يمكن أن يضمن اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن زيادة سرعة اللحام باستخدام اللحام النقطي واللحام المستمر. لا يمكنها فقط لحام المواد ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة ، بل تنطبق أيضًا على الاختلاف الكبير في السماكة والسمك الذي لا يمكن تحقيقه بواسطة التقنيات الأخرى وبين الصفائح المعدنية متعددة الطبقات. اللحام. نظرًا لقوة مفصل اللحام العالية جدًا ، فهي تتمتع بثبات جيد.
3. إجراء بسيط ودقة عالية
يمكن لتكنولوجيا اللحام بالموجات فوق الصوتية أن تضمن جودة المنتج الملحوم بإجراء بسيط أثناء عملية اللحام. تنعكس بساطة الإجراء في النقاط التالية: أولاً ، لا يحتاج إلى استخدام تبريد المياه وحماية الغاز ، ويلغي الحاجة إلى منتجات اللحام النهائية. عملية المعالجة بالحرارة ثانيًا ، لا يتم استخدام قضيب لحام ، ولا يتم تسخين المعدن الملحوم بشكل مباشر ، مما يقلل من فقد الطاقة وتجنب مشاكل التسخين ؛ أخيرًا ، لا حاجة لإضافة التدفق ، مما يلغي الحاجة إلى التنظيف اللاحق وحماية البيئة للمنتج النهائي. يستخدم لحام المعدن بالموجات فوق الصوتية أيضًا دائرة كهربائية كهربائية ، والتي يمكن أن تحقق لحامًا عالي الكثافة من خلال التحكم الكهربائي.
تطبيق لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية:
في الوقت الحاضر ، لحام المعادن بالموجات فوق الصوتية له أربعة تطبيقات رئيسية: لحام البقعة ولحام التماس وتسخير الأسلاك وختم الأنبوب ، والتي تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل السيارات والتبريد والطاقة الشمسية والبطاريات والإلكترونيات.
في الوقت الحاضر ، تشمل التطبيقات المحددة لحام المعدن بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي:
1. لحام متعدد الطبقات من الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية لبطارية الطاقة ؛ لحام شبكة النيكل وألواح النيكل لبطارية النيكل والهيدروجين ؛
2. لحام رقائق النحاس والنيكل لبطارية الليثيوم وبطارية البوليمر. لحام رقائق الألومنيوم وألواح الألمنيوم ؛ لحام صفائح الألمنيوم وصفائح النيكل ؛
3. توصيلات أسلاك السيارات. تشكيل الأسلاك اللحام المتبادل الأسلاك يتم لحام الأسلاك المتعددة بشكل متبادل لتشكيل عقدة سلكية ؛ أسلاك تحويل الأسلاك النحاسية والألمنيوم والكابلات والمكونات الإلكترونية المختلفة وجهات الاتصال والموصلات والمحطات ملحومة ؛
4. الخلايا الشمسية ، الألواح الشمسية المسطحة الممتصة للحرارة ، لحام لفة الأنابيب المركبة من الألومنيوم والبلاستيك ، لصق ألواح النحاس والألمنيوم.
5. لحام ملامسات التيار العالي ، والملامسات ، والألواح المعدنية غير المتشابهة مثل المفاتيح الكهرومغناطيسية والمفاتيح غير المصهورة.
6. ختم الأنابيب النحاسية في الثلاجات ومكيفات الهواء وغيرها من الصناعات. لحام أنابيب النحاس والألمنيوم لأجهزة التفريغ ، إلخ.
اللحام بالموجات فوق الصوتية للمعادن هو تقنية معالجة خاصة ناشئة ، وهو متفوق على تقنية اللحام التقليدية في العديد من الجوانب ، ولديه مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات. إن تقنية اللحام المتقدمة هذه ليست فقط مظهرًا مهمًا للتقدم العلمي والتكنولوجي ، ولكنها أيضًا مساهمة كبيرة في تنمية المجتمع البشري.
