초음파 금속 용접기는 어떻게 작동하나요?

초음파 금속 용접은 고주파 진동파를 용접할 두 금속 표면에 전달하여 압력을 가하면 두 금속 표면이 서로 마찰하여 분자 층 사이의 융합을 형성하는 장점이 있습니다. 에너지 절약, 높은 융합 강도, 우수한 전기 전도성, 스파크 없음 및 냉간 가공에 가까운 단점은 용접할 금속 부품이 너무 두꺼워서는 안 되며(일반적으로 5mm 이하) 솔더 조인트가 두꺼워서는 안 된다는 것입니다. 너무 커서 압력을 가해야 합니다.

초음파 금속 용접은 1830년대 우연히 발견되었습니다. 당시 전류 스폿용접 전극과 초음파 진동에 대한 시험을 하던 중 전류 없이도 용접이 가능하다는 사실을 발견하고 초음파 금속 냉간용접 기술을 개발하게 됐다. 초음파 용접은 이전에 발견되었지만 그 작용 메커니즘은 아직까지 명확하지 않습니다. 마찰용접과 유사하지만 초음파용착 시간이 매우 짧고, 재결정에 비해 온도가 낮다. 또한 압접에 비해 가해지는 정압이 훨씬 작기 때문에 압접과 다르다. 일반적으로 초음파 용착 공정 초기에는 접선 진동에 의해 금속 표면의 산화물이 제거되고, 거친 표면의 돌출 부분이 미세 용착 및 파괴 공정을 반복하여 접촉 면적이 증가하고 온도가 상승하는 것으로 알려져 있습니다. 용접부의 경계면에서 높은 소성 변형이 발생합니다. 이런 식으로 접촉 압력의 작용으로 원자 중력이 작용할 수 있는 거리까지 서로 가까워지면 솔더 조인트가 형성됩니다. 용접 시간이 너무 길거나 초음파 진폭이 너무 크면 용접 강도가 감소하거나 심지어 파괴될 수 있습니다.

초음파 금속 용접의 특징은 플럭스 및 외부 가열이 필요하지 않고 열로 인한 변형이 없으며 잔류 응력이 없으며 용접물 표면의 사전 용접 처리 요구 사항이 낮다는 것입니다. 유사한 금속뿐만 아니라 다른 금속도 용접이 가능합니다. 얇은 시트나 필라멘트를 두꺼운 판에 용접할 수 있습니다. 우수한 도체의 초음파 용접은 현재 용접보다 훨씬 적은 에너지를 사용하며 트랜지스터 또는 집적 회로의 리드 용접에 자주 사용됩니다. 약품 및 폭발성 물질의 밀봉 용접에 사용하면 일반 용접 시 용해물에 의한 약품의 오염을 방지할 수 있으며, 열 등에 의한 폭발을 일으키지 않습니다.