Metais soldáveis
A soldagem por ultrassom é adequada para unir materiais semelhantes, mas também pode ser usada para unir materiais diferentes. Existem diferentes técnicas de soldagem, por exemplo, a laser, gás ou soldagem por ultrassom. Quando os metais são soldados usando ultrassom, eles são unidos pela introdução de ondas de ultrassom. Este é um processo rápido e especialmente energeticamente eficiente.
Tecnologia de soldagem por ultrassom para metais não ferrosos
Na soldagem por ultrassom, são utilizados principalmente metais não ferrosos, como alumínio, prata, cobre e níquel, com compostos de cobre-alumínio respondendo por 90% das aplicações. Isso envolve principalmente a soldagem de baterias, bem como conexões de cabos e terminais nas indústrias elétrica e automotiva. Aqui, um método de soldagem altamente preciso e confiável é crucial.
Metais soldáveis não ferrosos são todos metais puros, exceto ferro e ligas (compostos de vários metais), que têm uma proporção de ferro de 50% ou menos. Metais ferrosos puros não são usados na soldagem por ultrassom.
Soldagem por ultrassom de alumínio
Dada a importância do alumínio para as indústrias de hoje, o processo de soldagem processo de soldagem por ultrassom pode ser uma solução ideal para uma ampla gama de usos. Por exemplo, a soldagem por pontos com ultrassom de alumínio e a soldagem de chapas metálicas de alumínio são críticas para aplicações automotivas. A eletrônica se beneficia da capacidade de unir fios e outros componentes pequenos. As baterias de íons de lítio comumente encontradas nos carros híbridos e elétricos de hoje dependem de fortes ligações em componentes de alumínio para garantir sua confiabilidade e durabilidade. A soldagem por ultrassom melhora os processos utilizados nessas indústrias graças ao seu curto tempo de soldagem, alta eficiência energética e resistência da união resultante.
Soldagem por ultrassom de cobre
Assim como o alumínio, o cobre é um componente crucial de muitos mercados de alta tecnologia, incluindo eletrônicos de consumo. O uso da soldagem por ultrassom provou ser altamente eficaz em inúmeras aplicações, como unir fios de cobre e outros componentes a vários metais diferentes. Além disso, as placas de circuito com elementos de cobre podem ser montadas em uma fração do tempo ao usar este processo em comparação com as técnicas de união tradicionais.
Ter um processo que possa garantir soldas precisas e confiáveis nesses setores é fundamental, especialmente considerando o quão pequenos muitos dos elementos envolvidos podem ser. A eficiência das ferramentas utilizadas e a velocidade com que trabalham também desempenham papéis importantes na importância da soldagem por ultrassom nessas indústrias.
Como líder reconhecido em soldagem por ultrassom, a Herrmann Ultraschall é sua fonte de referência, não importa quais tipos de metais soldáveis precisam ser ligados para seus projetos. Para saber mais, entre em contato conosco hoje.
Benefícios da soldagem por ultrassom de alumínio e cobre:
- curto tempo de soldagem
- alta eficiência energética
- alta precisão
- durabilidade dos produtos finais
- sem consumíveis
As vibrações longitudinais quebram a camada de óxido
A energia necessária para a união é fornecida por vibrações mecânicas. O gerador de ultrassom produz oscilações elétricas na faixa de 20 ou 35 kHz para isto a partir da corrente alternada da rede de 50-Hz. É usado um conversor para transformar as oscilações elétricas em mecânicas na mesma frequência. A ferramenta de soldagem, chamada de sonotrodo, transfere as vibrações para o parceiro de união. O sonotrodo se acopla à parte da junção voltada para ele e o faz oscilar longitudinalmente. A outra parte da união é mantida em uma bigorna estruturada e não se move. A superfície de acoplamento do sonotrodo também deve ser estruturada, caso contrário, o parceiro de união superior não se move, o que significa que nenhum movimento relativo seria gerado.
O revestimento de óxido nos locais de união é rompido pelo atrito intenso e as duas partes da união são fundidas com uma união molecular sob exposição simultânea à pressão. O aspecto decisivo de soldagem não é o calor produzido, que está muito abaixo do ponto de fusão, mas o movimento relativo de ambos os parceiros de união. Como resultado do calor do processo baixo, não há efeito negativo na estrutura do material da substância. A espessura máxima do material dos parceiros da união é de até 5 mm para a folha de cobre, dependendo da superfície de soldagem. O requisito de potência é entre 1.000 e 12.000 watts, dependendo da aplicação.
Visualização de processos importantes para a soldagem por ultrassom de metais
O controle do sistema verifica os parâmetros do processo e os visualiza. Esta representação gráfica dos parâmetros na tela da máquina, que inclui amplitude, energia, distância de soldagem e força de soldagem, está se tornando um instrumento importante para garantir a estabilidade do processo. Deve ser determinada uma janela de processo para cada aplicação para equilibrar as tolerâncias de material e de produção. Todas as etapas do processo de produção da célula a montante devem ser consideradas nesta etapa. É importante reduzir as rejeições ao mínimo, especialmente no caso de células de bateria caras.
Ao determinar os parâmetros de soldagem, ou seja, considerando a aplicação, o material e o ambiente de produção, é essencial pensar holisticamente. É por isso que é importante envolver os fornecedores de tecnologia de ultrassom no desenvolvimento de produtos o quanto antes. A Herrmann Ultraschall vê a parametrização fina como uma excelente oportunidade para melhorar ainda mais a qualidade de produção e a vida útil dos sonotrodos. Correlações podem ser observadas entre a estabilidade do processo e a redução de partículas, e entre as entradas de energia, um conversor estável e a vida útil das ferramentas de soldagem.
