超聲波金屬焊接機(jī)是一種利用高頻機(jī)械振動(dòng)（超聲波）在壓力下實(shí)現(xiàn)金屬固態(tài)連接的先進(jìn)設(shè)備。它不同于傳統(tǒng)的熔焊（如電弧焊、激光焊），是一種固相焊接技術(shù)。

超聲波金屬焊接機(jī)工作原理

1.  能量轉(zhuǎn)換：

    發(fā)生器將工頻交流電（50/60Hz）轉(zhuǎn)換為高頻（通常在15kHz - 40kHz或更高）交流電。

    換能器（核心元件為壓電陶瓷或磁致伸縮材料）將輸入的高頻電能轉(zhuǎn)換為同頻率的縱向機(jī)械振動(dòng)。

2.  振幅放大：

    變幅桿（也叫振幅放大器）連接到換能器上，其作用是將換能器產(chǎn)生的微小振動(dòng)幅度放大到焊接所需的水平（通常在幾微米到幾十微米）。

3.  能量傳遞：

  焊頭（也叫上聲極或工具頭）連接到變幅桿末端，將放大的機(jī)械振動(dòng)傳遞到待焊接的上層工件表面。

4.  焊接過程：

      將需要焊接的兩片或多片金屬（通常是薄片、箔或線材）重疊放置在焊頭和底砧（也叫下聲極）之間。

      焊頭在氣缸或伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下下降，對(duì)工件施加一定的**靜態(tài)壓力（焊接壓力）**。

     開啟超聲波振動(dòng)，高頻振動(dòng)通過焊頭傳遞到上層工件。

    摩擦與粘滑效應(yīng)： 振動(dòng)使兩金屬接觸面之間產(chǎn)生高速的相對(duì)微幅摩擦運(yùn)動(dòng)。

   能量轉(zhuǎn)化： 摩擦產(chǎn)生的熱量以及材料本身的塑性變形能，迅速**軟化**接觸面附近的金屬（溫度通常低于熔點(diǎn)，達(dá)到材料熔點(diǎn)的1/3到1/2）。

   塑性變形與擴(kuò)散：在壓力和振動(dòng)的共同作用下，接觸面的氧化膜、油污等被破壞和分散，純凈的金屬原子在界面處發(fā)生塑性流動(dòng)和相互擴(kuò)散。

    固態(tài)鍵合： 最終在接觸界面形成牢固的冶金結(jié)合，實(shí)現(xiàn)焊接。整個(gè)過程通常在**零點(diǎn)幾秒到幾秒內(nèi)完成。