在金属焊接咨询中,我们几乎每天都会被问到这样的问题:
“超声波焊接会不会把材料震坏?”
“焊完之后导电性还在吗?”
尤其是做新能源、电池、线束、电子电器的客户,对材料性能和导电性能非常敏感。
今天我们就从超声波金属焊接原理、焊接过程、实际应用案例几个角度,系统聊一聊这两个问题。
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很多人一听“超声波”,**反应就是:高频震动 = 对材料冲击很大?
其实这是一个误解。
超声波金属焊接并不是“熔化焊接”,它的焊接机理是:
• 在一定压力下
• 通过高频机械振动(通常20kHz左右)
• 使金属接触面产生微观摩擦和塑性变形
• 表面氧化层被破坏
• 金属原子在固态下实现结合
整个过程几乎不产生高温,也不需要焊锡、不加助焊剂、不需要熔化材料,这也是它和激光焊、点焊、电阻焊**的区别。
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正常工艺参数下,不会伤材料,反而更“温和”。
不改变材料内部结构
传统焊接方式存在的问题是:
(1)局部高温
(2)可能造成晶粒粗化
(3)影响材料机械性能
而超声波金属焊接属于固态焊接,对薄金属、精密件、复合材料尤其友好:
(1)不熔化金属
(2)不产生热影响区
(3)不破坏金属本体组织结构
2.对薄材、箔材更安全
在实际应用中,超声波金属焊接常用于:
• 铜箔 / 铝箔
• 电池极耳
• 多股细线
• 软性导体
这些材料非常怕高温、怕烧蚀、怕变形,而超声波焊接恰恰是少数能稳定焊接且不伤材质的工艺之一。
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这是新能源、电池、线束行业客户*关心的问题之一。
答案是:不会,反而导电性更稳定。
1.焊接界面电阻更小
超声波焊接过程中:
(1)表面氧化层被彻底破坏
(2)金属与金属实现原子级接触
(3)焊点内部几乎没有夹杂物
这意味着接触电阻低、导电路径稳定,相比某些依赖焊料或中间介质的焊接方式,超声波金属焊接在导电性能上反而更有优势。
2.不引入“非导电物质”
传统焊接可能会引入焊锡、助焊剂残留、氧化物。这些都会成为潜在的导电隐患。
而超声波金属焊接无焊料、无助焊剂、无残留污染。
这也是为什么它被广泛应用在:
(1)动力电池模组
(2)储能系统
(3)汽车线束
(4)高电流连接部位
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结合我们日常接触的客户需求,超声波金属焊接常见应用包括:
(1)锂电池极耳焊接
(2)多股铜线、线束点焊
(3)新能源母排、软连接焊接
(4)电子产品内部导体连接
这些产品有一个共同点:对导电性要求高、对材料损伤零容忍。
而这,正是超声波金属焊接的优势所在。