كيف تعمل وتطبيقات ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية

ما هو ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية

ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية أو لحام الأسلاك بالموجات فوق الصوتية ، هو عملية لحام صناعية تستخدم الاهتزازات فوق الصوتية لربط البلاستيك أو المعادن أو المواد غير المتشابهة معًا. أثناء اللحام ، عادةً ما يتم تثبيت المواد المتصلة معًا بواسطة أداة تثبيت (أو سندان) وسونوترود (أداة معدنية تهتز).

عندما يطبق السونوترد اهتزازات ميكانيكية على الأسطح المراد ربطها ، فإن الاحتكاك الناتج يولد حرارة. عادة ما تنضم هذه الحرارة إلى المواد في غضون 0.1 و 1 ثانية.

يقال إن ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية عملية لحام صلبة لأن اللحام يحدث تحت نقطة انصهار المادة. هذا مهم بشكل خاص لتطبيقات الترابط المعدني حيث يمكن أن تولد درجات الحرارة العالية خصائص غير مرغوب فيها.

كيف تعمل أنظمة اللحام بالموجات فوق الصوتية

يبدأ ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية بمصدر الطاقة ، وهو صندوق صغير يحول التيار الكهربائي الوارد إلى إشارة فوق صوتية عالية التردد.

تنتقل هذه الطاقة الكهربائية إلى المحول (أو محول الطاقة) ، الذي يحولها إلى اهتزازات ميكانيكية من خلال أقراص تهتز بسرعة كبيرة. يُطلق على حجم هذه الاهتزازات اسم "السعة" ، وهي معلمة رئيسية عند تكوين أنظمة اللحام بالموجات فوق الصوتية.

ثم يتم تضخيم الاهتزازات في المعزز ونقلها إلى بوق اللحام (أو سونوترود). هذا هو الجزء المعدني الذي يقوم باللحام عن طريق نقل الاهتزازات إلى سطح الجزء. تم تصميم القرن خصيصًا ليأخذ شكل السطح المراد لحامه.


تطبيقات ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية

يعتمد ما إذا كانت عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية قابلة للتنفيذ على سمك الأجزاء المراد ربطها. كقاعدة عامة ، لا يمكن ربط الأجزاء السميكة عن طريق الترابط فوق الصوتي. يبلغ الحد الأقصى للسمك عادةً بضعة ملليمترات ويعتمد على المعدات والمواد المرتبطة.

عندما يتعلق الأمر بلحام المعادن بالموجات فوق الصوتية ، تقتصر التطبيقات على المعادن القابلة للطرق مثل الألومنيوم والنحاس والنيكل. تحظى هذه العملية بشعبية كبيرة لربط وصلات الدوائر الدقيقة والصفائح المعدنية والرقائق والأشرطة والشبكات.

تنتشر تطبيقات الربط بالموجات فوق الصوتية عبر مختلف الصناعات:

• الصناعات الحاسوبية والكهربائية (المحركات الكهربائية ، الملفات الميدانية ، المحولات ، المكثفات ، إلخ.)
• صناعة الطيران والسيارات (بطاريات السيارات الكهربائية ، ألواح الأبواب ، عجلات القيادة ، مكونات المحرك ، إلخ)
• الصناعة الطبية (فلاتر الدم ، القسطرة الوريدية ، أنابيب غسيل الكلى ، أقنعة الوجه ، إلخ.)
• صناعات المواد الغذائية والتعبئة والتغليف (حاويات المشروبات ، أغلفة ألواح الحلوى ، عبوات الأطعمة المجمدة ، المواد الكيميائية التفاعلية ، إلخ.)

ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية: الاتجاهات في صناعة السيارات الكهربائية

يعد ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية تقنية مهمة لتجميع مكونات وحدة البطارية. تحتاج الخلايا إلى توصيلها كهربائيًا بقضبان التوصيل (أو المجمعات الحالية) من خلال الأسلاك (الموجودة عادةً في الجزء العلوي من الوحدة النمطية) لتوزيع التيار.

بالإضافة إلى استخدام الربط بالموجات فوق الصوتية ، يستخدم مصنعو البطاريات بشكل متزايد تقنية الليزر لتطبيقات ربط الأسلاك الخاصة بهم.

يعد التنظيف خطوة مهمة لإعداد الأسطح لربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية ، ويتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق التنظيف بالبلازما أو الليزر. نظرًا لأن الترابط بالموجات فوق الصوتية له حدوده ، يتم استخدام الليزر أحيانًا في اللحام أيضًا.


التنظيف بالليزر لتحضير الأسطح لربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية

لربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتيةيتطلب سطحًا نظيفًا تمامًا بدون شحم أو غبار أو ملوثات أخرى. إذا كان السطح ملوثًا بشكل طفيف ، فقد تفشل عملية الترابط ، أو يمكن أن يحدث التآكل.

تتطلب البطاريات تنظيفًا دقيقًا لمنع تلف مكوناتها. على هذا النحو ، يجب تجنب الطرق الميكانيكية التي تولد التآكل.

تقوم بعض الشركات المصنعة بإعداد الأسطح يدويًا عن طريق تنظيفها باستخدام الأيزوبروبانول والأسيتون والأقمشة النظيفة. على الرغم من أنه يمكنهم الحصول على نتائج جيدة ، إلا أن هذا الحل غير قابل للتطبيق إذا أراد المصنعون تحسين عملياتهم وتحسين سرعتهم.

في الوقت الحالي ، يعد التنظيف بالليزر هو الحل الوحيد الذي يسمح بالأتمتة مع تنظيف الأسطح المترجمة الصغيرة بشكل مثالي.

يمكن دمج التنظيف بالليزر في خط الإنتاج قبل عملية ربط الأسلاك مباشرة. هذا يمنع إعادة تلوث السطح الذي يحدث بخلاف ذلك بمرور الوقت.


اللحام بالليزر ليحل محل الترابط بالموجات فوق الصوتية

يعد ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية تقنية مرنة ، ولكن لها قيود ، حيث لا يمكن استخدامها إلا في مفاصل اللفة. نتيجة لذلك ، لا يمكن إجراء اللحامات لتناسب المساحات الصغيرة ، وتصاميم البطاريات محدودة بهذا.

نظرًا لأن مصنعي البطاريات يطورون تصميمات جديدة ، يختار الكثيرون استبدال الربط بالموجات فوق الصوتية باللحام بالليزر.

اللحام بالليزر هو عملية عالية السرعة لا تلامس تلحم الأسطح باستخدام طاقة شعاع الليزر. إنه يوفر نفس المزايا التي يحصل عليها مصنعو البطاريات من الترابط فوق الصوتي:

• ودية الأتمتة
• الحد الأدنى من المنطقة المتأثرة بالحرارة (لا توجد تغييرات في البنية الدقيقة بسبب الحرارة)
• لا حاجة للمواد اللاصقة أو المواد الاستهلاكية (مثل مواد اللحام أو الخيوط)
• جودة اتصال ممتازة
• يمكن لحام المواد غير المتشابهة

Acey new energy هي مورد محترف متخصص في آلة تجميع حزمة بطارية الليثيوم ، نحن نقدم حلًا شاملاً لآلة تجميع بطارية الليثيوم وآلة اللحام. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن آلة ربط الأسلاك بالموجات فوق الصوتية وآلة اللحام بالليزر ، فلا تتردد في الاتصال بنا.