超聲波焊接是一種無焊劑的焊接方法，被認(rèn)為比傳統(tǒng)的焊接方法更環(huán)保。用振動(dòng)和空化去除焊接表面的氧化層，而不是化學(xué)物質(zhì)。

超聲波焊接技術(shù)不同于超聲波塑料焊接，超聲波塑料焊接是利用振動(dòng)產(chǎn)生熱量來熔化被連接的部件。超聲波焊接的使用原理與超聲波清洗的過程基本相同。振動(dòng)能量在水浴或清洗溶劑中引起空化。浸沒在液體介質(zhì)中的零件，利用空化氣泡的強(qiáng)烈侵蝕作用對(duì)表面進(jìn)行清洗。

在超聲波焊接過程中，來自單獨(dú)能量源的熱量在施加振動(dòng)能量之前熔化焊料。然后將熔融焊料用作超聲波振動(dòng)的聲傳輸介質(zhì)。當(dāng)將高頻振動(dòng)能量施加到熔融焊料上時(shí)，在焊接工具的尖 端產(chǎn)生可控的聲空化，以破壞和分散表面氧化物?？栈馀萜屏?，清潔所有表面，使液態(tài)焊料濕潤并粘合純金屬。

振動(dòng)還確保焊點(diǎn)沒有空隙，振動(dòng)能量迫使液態(tài)焊料滲透到襯底的縫隙和孔隙中。它有助于密封零件，并增加焊料可以粘合的表面積。超聲波振動(dòng)還可以從液態(tài)焊料中擠出氣泡，因此這種方法使焊點(diǎn)適用于需要密封的高真空應(yīng)用。

超聲波焊接允許不同的材料被連接，并且可以用于難以用常規(guī)方法焊接的材料。通過消除對(duì)助焊劑的需求，用戶可以節(jié)省清潔助焊劑殘留物的時(shí)間和成本，同時(shí)減少腐蝕并提高焊接接頭的耐久性。

超聲波焊接方法可以方便地借助手持超聲波電烙鐵設(shè)備進(jìn)行手工焊接，也可以嫁接到超聲波焊機(jī)和裝配線上。

玻璃、陶瓷、不銹鋼、鋁材焊接

經(jīng)過多年對(duì)玻璃與金屬粘合的廣泛研究，日本工程師開發(fā)了一種特殊的焊接合金，稱為CERASOLZER(焊絲)。這種反應(yīng)性焊料合金是專門為配合超聲波焊接方法而配制的，具有非常獨(dú)特的粘接能力，可替代常用的銀烘烤、銦釬焊、鉬錳和樹脂粘接等方法。CERASOLZER粘接(玻璃基板)除了直接的金屬對(duì)金屬粘接外，CERASOLZER還可以與焊接基板形成牢固的化學(xué)鍵合。該合金由與標(biāo)準(zhǔn)焊料合金(鉛/錫)相同的主要成分組成，但除此之外還含有少量元素，如鋅、鈦、硅、鋁、鈹、稀土等?；瘜W(xué)親和力強(qiáng)。

在焊接過程中，這些額外的元素與周圍的氧氣結(jié)合形成氧化物，化學(xué)結(jié)合到各種材料，包括玻璃，陶瓷，鋁，不銹鋼，導(dǎo)電氧化物和許多以前認(rèn)為不可焊接的其他基材。生成的氧化物與焊料襯底結(jié)合，在界面處形成極強(qiáng)的化學(xué)鍵(RO)。

因此，如果用惰性氣體(如氮?dú)?代替粘接裝置周圍的空氣，有效地消除了氧氣，則Cerasolzer的附著力就會(huì)喪失。結(jié)果表明，適宜的鍵合臨界氧濃度為2%左右。Cerasolzer合金的熔化溫度在155 ~ 297℃之間，焊接方法由于超聲波振動(dòng)無助焊劑。實(shí)際上，如果我們的超聲波焊接方法使用助焊劑，它會(huì)破壞氧鍵，破壞整個(gè)焊接過程，所以不應(yīng)該使用。

玻璃首飾制造業(yè)

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