
图1 超声波焊接
施加力量下的振动作用在焊接界面上造成不均匀表面的塑性变形,从而导致形成高度密切的接触和金属原子扩散。由扩散形成连接,连接处没有熔化。部件产生一些变形或变薄,但是可以正常控制。通过焊头的摩擦来维持焊头与部件之间的接触,通过焊头上的压花纹加强摩擦。 超声波焊接特别适合于导电部件的薄板焊接,其中包括铝和铜。超声波工艺在微焊接中存在一些缺点。由于需要将力量传输到部件上,因此,连接的两侧要求产生机械接触。另外,焊头是一种要求检验和更换的损耗品。连接的几何形状在一定程度上仅限制于搭接焊接。最后,受焊头驱动影响,焊接周期速度会降低生产速度。 电阻焊接:工艺灵活,但是不适合于机械精密部件。 当电流通过部件时,电阻焊(图2)使用焊接界面的高电阻产生热量。电流产生于工件的相同侧或相反侧接触部件的电极,形成回路。在部件上施加一些力量,以确保电气接触。
图2 电阻焊接
采用电阻焊方式焊接导电部件时,电极具有电阻,因此执行两种功能:加热和将热量传导到部件,并传导充足的电流,以在连接界面产生一些热量。 电阻焊适用于各种广泛的连接应用和材料,性能优良。但是,由于电阻焊的工艺依赖于机械接触以及需要在两个电极之间形成电气回路,因此并不能在所有情况下操作,特别是对于部件为机械精密部件的情况。另外,最小电极的直径约为0.04英寸,会限制连接的接近操作。 激光焊接:非接触式工艺,快速和精确,但是必须处理材料反射问题。 激光焊接(图3)是一种非接触式工艺,只要求单侧接近操作。在极小的连接区域内,这种技术十分有用。它可以用于焊接不同形状的部件、不同的连接几何形状以及异种材料。它不使用需要维护或更换的损耗品,焊接周期只有几毫秒。表面上看,激光焊接似乎是微焊接铜的一种卓越解决方案——但是也存在着问题。Nd:YAG激光器用于大多数微焊接应用,波长为1064纳米,超过铜反射的90%。