超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
超聲焊接需要包含超聲波發生器、轉換器、升壓器、焊具等部件。
一、超聲波焊接原理
一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器/換能器/變幅杆/焊頭三聯組/模具和機架。
超聲波焊接是通過超聲波發生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨後機械運動通過一套可以改變振幅的變幅杆裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將需要焊接的部件區域熔化。超聲波不僅可以被用來焊接金屬、硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜等。本篇文章主要介紹金屬和塑料的焊接。
1）超聲波金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率（超過16KHz ）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法．金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變為工件間的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接．因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象。超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。可廣泛應用於可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
2）超聲波塑料焊接原理
超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力後，使其融合成一體。當超聲波停止作用後，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料強度。
超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，振幅由換能器和變幅杆決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
焊接過程
1）焊頭對塑料表面施壓
2）焊頭每秒20000到40000次振動
3）振動產生摩擦熱使材料融化粘接
焊接類型
- 埋植：埋植指的是焊頭在壓力下將金屬零件擠入塑料孔內
- 鉚焊：鉚焊法指的是振動的焊頭壓制物品的突起處使其熱熔為鉚釘狀，從而使兩物體機械鉚合
- 點焊：點焊指的是對於焊線不易設計的物體進行分點焊接，可達到熔接效果。
- 成型
熔接口設計
超聲焊接一般都要求熔接口要小，接觸面要統一。接口設計取決於焊接的材料，焊件的形狀以及焊件要求等因素。通常連接的三角形狀部分會聚集超聲能量，並快速融化形成焊接面。由左向右（對接接頭、階梯型、榫槽型）
二、焊接優點
1）超聲波金屬焊接優點：
a、焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。
b、焊接後導電性好，電阻係數極低或近乎零。
c、對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接。
d、焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料。
e、焊接無火花，環保安全。
2）超聲波塑料焊接優點：
a、焊接速度快，焊接強度高、密封性好；
b、取代傳統的焊接/粘接工藝，成本低廉，清潔無汙染且不會損傷工件；
c、焊接過程穩定，所有焊接參數均可通過軟件系統進行跟蹤監控，一旦發現故障很容易進行排除和維護。
三、適用產品
1）、鎳氫電池鎳氫電池鎳網與鎳片互熔與鎳片互熔。
2）、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔，鋁箔與鋁片互熔。
3）、電線互熔，偏結成一條與多條互熔。
4）、電線與各種電子元件、接點、連接器互熔。
5）、各種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。
6）、電磁開關、無熔絲開關等大電流接點，異種金屬片的互熔。
7）、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。
樣件照片
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