超声波金属点焊机对材料有特定的偏好,其适用性主要取决于材料的硬度、塑性和导热性。
总的来说,它最擅长焊接软质、塑性好、导热性佳的有色金属,尤其是那些传统熔焊难以处理的薄片、箔材和细丝组合。
这类材料是超声波点焊的“理想对象”,能焊出强度高、稳定性好的焊点。
纯金属:
铜:尤其是纯铜、无氧铜。是动力电池极耳焊接的绝对主力。
铝:各种纯铝系列(1系)。同样广泛应用于电池和线束行业。
金:常用于半导体封装、精密继电器触点。
银:用于开关触点、电子元件。
合金:
铝合金:大部分软质铝合金均可焊接,但高硅、高铜等高强度铝合金焊接性会变差。
铜合金:如黄铜、磷铜等,但焊接性通常不如纯铜。
这类材料可以焊,但可能需要优化参数,或对焊头、设备要求更高。
镍:纯镍和镍带可以焊接,但其较高的强度和硬度会带来一定挑战,需要更高的焊接能量。
镁合金:塑性好,可以焊接,但需注意其易燃性(虽然超声波是冷焊,风险极低)。
部分镀层金属:
可以焊接带镀锡、镀镍层的铜或钢带。超声波能有效破碎并分散这层薄薄的镀层,实现底层母材的结合。
但较厚的镀层或硬质镀层(如硬铬)会严重影响焊接效果。
高硬度金属与合金:
钢:包括不锈钢、碳钢等。由于其极高的强度和硬度,超声波振动能量难以使其界面发生足够的塑性流动,因此基本无法焊接。
钛合金:同样因强度高、硬度大而难以焊接。
硬质合金。
脆性材料:
如铸铁、硅片等,无法承受超声波带来的高频振动和塑性变形,会直接开裂。
异种材料组合的禁忌:
虽然超声波擅长焊异种金属,但硬度相差悬殊的组合(如铝与钢、铜与不锈钢)也极难焊接,因为软金属已发生变形,而硬金属仍“无动于衷”,无法形成有效结合。
应用领域 | 典型焊接材料 | 具体案例 |
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动力电池 | 铜 + 铝、铜+铜、铝+铝 | 电芯内部极耳焊接、电池模组汇流排(Busbar)焊接 |
线束电子 | 铜 + 铝、铜+铜、镀层金属 | 漆包线去漆焊接、导线与端子、保险丝、传感器引线 |
半导体封装 | 金、铝、铜、镍 | IC引线键合、继电器/微动开关触点 |
消费电子 | 铝、铝合金、铜 | 手机摄像头支架、屏蔽罩、智能穿戴设备内部连接 |
在选择是否使用超声波金属点焊时,首先看您的材料是否是铜、铝、金、银及其软质合金。如果是,并且是薄片或细丝结构,那么它很可能是您的最佳选择,尤其是在避免高温、焊接异种材料的场合。