Le soudage par ultrasons utilise des ondes vibratoires à haute fréquence-transmises aux surfaces de deux objets à souder. Sous pression, les surfaces frottent les unes contre les autres, formant une fusion entre les couches moléculaires.
Les principaux composants d'un système de soudage par ultrasons comprennent un générateur d'ultrasons, un transducteur, un transformateur d'amplitude, un triplet de tête de soudage, un moule et un cadre. Les ondes ultrasoniques peuvent être utilisées non seulement pour souder des métaux et des thermoplastiques durs, mais également pour traiter des tissus et des films.
1. Principe de soudage des métaux par ultrasons
Le soudage des métaux par ultrasons utilise l'énergie de vibration mécanique des fréquences ultrasoniques (supérieures à 16 kHz) pour assembler des métaux similaires ou différents. Pendant le soudage par ultrasons, aucune source de chaleur actuelle ou à haute température - n'est appliquée à la pièce ; au lieu de cela, sous pression statique, l'énergie de vibration du cadre est convertie en travail de friction, en énergie de déformation et en une augmentation limitée de la température entre les pièces. La liaison métallurgique entre les joints est une soudure à l'état solide-réalisée sans faire fondre les matériaux de base. Il permet ainsi de s'affranchir efficacement des phénomènes de projections et d'oxydation produits lors du soudage par résistance. Les machines de soudage par ultrasons des métaux peuvent effectuer un soudage simple-point, un soudage multi-points et un soudage à bandes courtes sur des fils fins ou des feuilles minces de métaux non-ferreux tels que le cuivre, l'argent, l'aluminium et le nickel. Ils sont largement utilisés pour souder des fils de thyristors, des éléments fusibles, des fils électriques, des électrodes de batterie au lithium et des languettes.
Dans la technologie des batteries au lithium, il existe trois types de méthodes de soudage des métaux : feuille de cuivre/aluminium sur languette, languette sur languette et languette sur bus. Le soudage de feuilles de cuivre/aluminium sur des languettes est le plus difficile car les deux extrémités de la soudure utilisent des métaux d'épaisseurs et de matériaux différents ; une extrémité (languette) est relativement épaisse (par exemple 0,2 mm), tandis que l'autre extrémité est constituée de plusieurs couches de feuilles métalliques extrêmement fines.
ACEY-USW-1 Machine de soudage par points à ultrasonsest conçu pour assembler des matériaux en nickel et en aluminium dans le contexte de la fabrication de batteries ou d'autres applications.
Le soudage des feuilles aux languettes relie toutes les feuilles d'anode et de cathode à l'intérieur de la batterie à leurs languettes correspondantes, transférant ainsi l'énergie des composants internes de la batterie aux composants externes. Des centaines de cellules de batterie au lithium constituent une batterie au lithium typique. Les cellules de la batterie sont connectées en série ou en parallèle. Si une connexion échoue, l’ensemble de la batterie échouera. Des connexions robustes et sécurisées sont donc cruciales.
La connexion entre la feuille multi-couche et les languettes est réalisée par soudage métallique par ultrasons (UMW), comme indiqué dans le schéma ci-dessous. L'UMW est idéal pour souder des matériaux métalliques différents tels que le cuivre, l'aluminium et le nickel. Deux pièces métalliques sont pressées l'une contre l'autre et vibrent l'une par rapport à l'autre à des fréquences ultrasonores élevées (généralement 20 à 40 kHz). La chaleur générée par la friction élimine les oxydes et les contaminants des surfaces métalliques, créant ainsi une surface lisse. Sous une pression et une chaleur appropriées, une soudure se forme entre les deux.
2. Avantages du soudage des métaux par ultrasons
un. Le matériau de soudage ne fond pas, préservant ainsi les propriétés du métal.
b. Excellente conductivité électrique après soudage, avec une résistivité extrêmement faible ou proche de -zéro.
c. Faibles exigences pour la surface du métal soudé ; l'oxydation ou la galvanoplastie est acceptable.
d. Temps de soudage court ; aucun flux, gaz ou soudure n’est requis.
e. Soudage sans étincelle- ; respectueux de l'environnement et sûr.
3. Produits applicables
1) Batteries au nickel-hydrure métallique : le maillage en nickel et la feuille de nickel sont fusionnés.
2) Batteries au lithium-ion et batteries polymère : la feuille de cuivre et la feuille de nickel sont fusionnées ; la feuille d'aluminium et la feuille d'aluminium sont fusionnées.
3) Fusion de fils : Fusion de fils simples ou multiples liés ensemble.
4) Fusion de fils avec divers composants électroniques, contacts et connecteurs.
5) Fusion de tôles différentes pour des contacts à courant élevé - tels que des interrupteurs électromagnétiques et des interrupteurs sans fusible.
à propos de nous
Acey intelligentfournit également une machine de soudage laser et une machine de liaison de fils par ultrasons. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.
