超聲波線束焊接機(jī)工作過程分析

　　超聲波線束焊接機(jī)工裝主要是由焊頭、鐵砧連接塊、鐵砧頂塊、聚合模塊4個部件構(gòu)成。焊接時，將線垂直排列緊，貼著鐵砧連接塊，腳踏開關(guān)后，聚合模塊向鐵砧頂塊方向移動，同時鐵砧連接塊連接鐵砧頂塊一同向下移動，將線緊緊壓在焊接區(qū)域內(nèi)，焊接頭產(chǎn)生振動，將能量傳遞給銅線，從而使線束焊接在一起。在焊接時，除焊接頭振動外，其他工具頭都是不動的。焊接完成后，聚合模塊退回，鐵砧頂塊退回，同時鐵砧連接塊升起，從而可取出線束。由于焊接頭是振動的，而其他工具頭是固定不動的，為防止各工具頭與焊接頭之間形成焊接而損壞焊接機(jī)，故焊接頭上表面與聚合模塊底面、鐵砧頂塊側(cè)面與鐵砧連接塊側(cè)面留0.025 mm的間隙，使焊接頭不能與其他工具頭相互接觸。這些間隙之間也不能留有碎銅等雜物，否則焊接時會造成工具頭工作表面燃蝕，嚴(yán)重時可損壞電路板。由于超聲波振動是由焊接頭產(chǎn)生的，其能量是由焊接頭傳遞到鐵砧頂塊的，故越靠近焊接頭能量越大，并且能量是由上向下傳遞的，故放置線時應(yīng)將粗線放在最下端，貼近焊接頭面，較細(xì)的線依次向上垂直排列，這樣可使粗線獲得大的能量，從而防止過焊或焊接不足。而垂直排列可防止側(cè)面焊接，從而保證焊接品質(zhì)。

超聲波焊接對導(dǎo)線擺放操作要求

在進(jìn)行超聲波焊接時，需要設(shè)置有關(guān)參數(shù)，比如：導(dǎo)線截面積、導(dǎo)線對齊方式、壓強(qiáng)、焊接間距、振幅、寬度、壓力、能量等。焊接過程中，導(dǎo)線應(yīng)垂直重疊排列，并且大截面線應(yīng)在下面靠近焊接工具頭，以使焊接充分；導(dǎo)體應(yīng)緊靠鐵砧面放置，彼此緊貼在一起，以使焊接后有足夠的堅固性；導(dǎo)體重疊的長度一般設(shè)置成13～15 mm，重疊長度太短焊接強(qiáng)度不易保證，重疊長度太長焊接端頭易形成翹起，對下道工序操作不便。焊接處表面不允許出現(xiàn)氧化、斷絲、缺損和絕緣層熔化現(xiàn)象。

超聲波焊接的4個重要參數(shù)及優(yōu)勢

1）振幅（Amplitude）在振動方向上，離振動起始點的最大距離，單位是微米。焊接時它們相互作用，從而直接影響到線的焊接品質(zhì)，不同的線有不同的設(shè)置值。

2)寬度（Width）聚合模塊的表面與鐵砧連接塊的相對表面，在焊接時它們之間的間距，單位是毫米，其大小決定著焊接的寬度。

3)壓力（Pressure）由鐵砧頂塊作用在焊接區(qū)銅線上的壓力，其大小與氣壓有關(guān)，作用方向與振動方向垂直，單位是磅／平方英寸。

4)能量（Energy）焊接過程中，焊接機(jī)釋放出的總能量，單位是焦耳。即焊接時釋放出的能量達(dá)到設(shè)置的值時，即完成焊接。

超聲波焊接有它獨特的優(yōu)勢：①熔合強(qiáng)度高，焊接后導(dǎo)電性能優(yōu)越，電阻系數(shù)極低或近乎零；②焊接材料具有不熔融、不脆弱的導(dǎo)體特性；③焊接時間短，效率大大提高，快速、節(jié)能；④焊接過程穩(wěn)定，在線檢測控制；⑤不需要任何氣體、焊料、助焊劑；⑥焊接無火花、煙塵，既環(huán)保又安全；⑦提高焊接品質(zhì)，保證了產(chǎn)品導(dǎo)體性能的可靠性。