A soldagem ultrassônica utiliza ondas de vibração de alta-frequência transmitidas às superfícies de dois objetos a serem soldados. Sob pressão, as superfícies esfregam umas contra as outras, formando uma fusão entre as camadas moleculares.
Os principais componentes de um sistema de soldagem ultrassônica incluem um gerador ultrassônico, transdutor, transformador de amplitude, triplo cabeçote de soldagem, molde e estrutura. As ondas ultrassônicas podem ser usadas não apenas para soldar metais e termoplásticos duros, mas também para processar tecidos e filmes.
1. Princípio da soldagem ultrassônica de metal
A soldagem ultrassônica de metais utiliza a energia de vibração mecânica de frequências ultrassônicas (acima de 16kHz) para unir metais semelhantes ou diferentes. Durante a soldagem ultrassônica, nenhuma fonte de calor de corrente ou{2}}alta temperatura é aplicada à peça de trabalho; em vez disso, sob pressão estática, a energia de vibração da estrutura é convertida em trabalho de fricção, energia de deformação e um aumento limitado de temperatura entre as peças de trabalho. A ligação metalúrgica entre as juntas é uma solda-de estado sólido obtida sem derreter os materiais de base. Portanto, supera efetivamente os fenômenos de respingos e oxidação produzidos durante a soldagem por resistência. As máquinas de soldagem ultrassônica de metal podem realizar soldagem de-ponto único, soldagem-multiponto e soldagem de tiras curtas em fios finos ou folhas finas de metais não-ferrosos, como cobre, prata, alumínio e níquel. Eles são amplamente utilizados para soldar cabos de tiristores, elementos fusíveis, cabos elétricos, eletrodos de bateria de lítio e abas.
Na tecnologia de bateria de lítio, existem três tipos de métodos de soldagem de metal: folha de cobre/alumínio com aba, aba com aba e aba com barramento. Soldar folha de cobre/alumínio em abas é o mais desafiador porque as duas extremidades da solda usam metais de diferentes espessuras e materiais; uma extremidade (aba) é relativamente espessa (por exemplo, 0,2 mm), enquanto a outra extremidade consiste em múltiplas camadas de folhas metálicas extremamente finas.
ACEY-USW-1 Máquina de solda por ponto ultrassônicafoi projetado para unir materiais de níquel e alumínio no contexto da fabricação de baterias ou outras aplicações.
A folha de soldagem nas abas conecta todas as folhas do ânodo e do cátodo dentro da bateria às suas abas correspondentes, transferindo assim energia dos componentes internos da bateria para os componentes externos. Centenas de células de bateria de lítio constituem uma típica bateria de lítio. As células da bateria são conectadas em série ou paralelo. Se uma conexão falhar, toda a bateria falhará. Portanto, conexões robustas e seguras são cruciais.
A conexão entre a folha multi-camadas e as abas é obtida usando soldagem ultrassônica de metal (UMW), conforme mostrado no diagrama abaixo. UMW é ideal para soldar materiais metálicos diferentes, como cobre, alumínio e níquel. Duas peças metálicas são pressionadas juntas e vibradas uma em relação à outra em altas frequências ultrassônicas (normalmente 20-40kHz). O calor gerado pela fricção remove óxidos e contaminantes das superfícies metálicas, criando uma superfície lisa. Sob pressão e calor apropriados, uma solda é formada entre os dois.
2. Vantagens da soldagem ultrassônica de metal
um. O material de soldagem não derrete, preservando as propriedades do metal.
b. Excelente condutividade elétrica após a soldagem, com resistividade extremamente baixa ou próxima-de zero.
c. Baixos requisitos para a superfície do metal de solda; oxidação ou galvanoplastia é aceitável.
d. Curto tempo de soldagem; nenhum fluxo, gás ou solda é necessário.
e. Soldagem-sem faíscas; ambientalmente amigável e seguro.
3. Produtos aplicáveis
1) Baterias-de níquel-hidreto metálico: malha de níquel e folha de níquel são fundidas.
2) Baterias de íon-de lítio e baterias de polímero: folhas de cobre e folhas de níquel são fundidas; folha de alumínio e folha de alumínio são fundidas.
3) Fusão de fios: Fusão de fios simples ou múltiplos ligados entre si.
4) Fusão de fios com vários componentes eletrônicos, contatos e conectores.
5) Fusão de chapas metálicas diferentes para contatos-de alta corrente, como chaves eletromagnéticas e chaves sem fusível.
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Acey Inteligentetambém fornece máquina de solda a laser e máquina de colagem de fio ultrassônico. Se você tiver alguma dúvida, não hesite em nos contatar.
