當超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒數萬次的高頻振動。這種高頻振動，通過上焊件，將超聲能量傳遞到焊區。由于焊區的聲阻較大，因此會產生局部高溫。由于塑料的導熱性較差，高溫難以迅速散發，從而聚集在焊區，使兩個塑料的接觸面迅速熔化。在施加一定的壓力后，這兩個熔化的塑料接觸面會融合成一體。當超聲波停止作用后，持續施加壓力幾秒鐘，使熔融的塑料凝固成型，從而形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的。焊接的強度可以接近原材料的強度。超聲波塑料焊接的效果受到多個因素的影響，包括換能器焊頭的振幅、施加的壓力以及焊接時間。其中，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，而振幅則由換能器和變幅桿決定。這些因素之間存在一個相互作用的比較好值。當能量超過這個比較好值時，塑料的熔融量會增加，可能導致焊接物變形；若能量過小，則可能無法牢固焊接。同時，施加的壓力也不能過大，比較好壓力通常為焊接部分邊長與邊緣每1mm的比較好壓力之積。 實驗室級超聲波焊接設備支持真空環境作業，滿足航空航天器件的特殊要求。北京超聲波焊接機的工作原理

超聲波是頻率高于20kHz的聲波，具有能量高、方向性好和衰減性等特性。其能量高，能夠為焊接過程提供所需的能量，實現材料的連接；方向性好，幾乎沿直線傳播，這就要求在焊接時，超聲波焊頭與焊接零件需保持足夠大的接觸面積，以確保超聲能量能有效傳導到焊接界面，若傳播方向上存在孔洞等，會阻礙能量的傳導；同時，盡管超聲波穿透能力強，但在物體中傳播時始終存在衰減，傳播距離越遠，能量衰減越嚴重。當超聲波作用于熱塑性塑料接觸面時，焊頭以每秒15kHz、20kHz或更高的頻率垂直振動，這種高頻振動通過上焊件將超聲能量傳遞到焊區。由于焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，會產生局部高溫。又因塑料導熱性差，熱量一時難以散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化。此時，在一定壓力作用下，熔化的塑料相互融合。當超聲波停止作用后，保持壓力幾秒鐘，使熔化的塑料凝固成型，形成堅固的分子鏈，從而達到焊接目的，且焊接強度能接近原材料強度。例如在塑料玩具的生產中，利用這一原理可快速將各個塑料部件焊接在一起。吉林**超聲波焊接機自動化程度高，支持集成到流水線實現無人化生產。

在提高焊接質量和可靠性方面，將開展更深入的基礎研究和應用研究。通過先進的材料分析技術、數值模擬技術和實驗研究相結合的方法，深入了解超聲波焊接過程中材料的微觀組織演變、原子擴散機制以及焊接接頭的力學性能形成機理，從而為優化焊接工藝提供更堅實的理論基礎。開發更精確、更高效的超聲波焊接質量檢測技術和設備，如基于先進傳感器技術的在線監測系統、高分辨率的無損檢測設備等，能夠實時、準確地檢測焊接接頭的質量缺陷，如虛焊、未焊透、裂紋等，并及時反饋給焊接設備進行調整，確保焊接質量的穩定性和可靠性。同時，制定和完善超聲波焊接質量標準體系，規范焊接工藝和質量檢測流程，促進超聲波焊接技術在各行業的標準化應用。

超聲波金屬焊接可用于多種有色金屬的焊接，如銅、銀、鋁、鎳等。不同金屬的焊接性能存在差異，其焊接性與金屬的硬度、導電性、熱導率等因素有關。一般來說，硬度較低、導電性和熱導率較好的金屬更容易焊接。例如，純鋁比鋁合金更容易焊接，因為純鋁的組織相對單一，性能更均勻。在進行異種金屬焊接時，還需考慮兩種金屬的相容性和物理性能差異，選擇合適的焊接參數和工藝，以確保焊接質量。像在電子行業中，常需要將銅導線與鋁基板進行焊接，就需要精確控制焊接工藝，克服銅鋁兩種金屬性能差異帶來的挑戰。消費電子領域常見于手機外殼防水氣密層焊接。

功率是超聲波焊接中極為關鍵的參數。功率大小直接左右焊接的效率與質量。當焊接硬質塑料時，因其材料特性，通常需要較高功率來產生足夠熱量實現焊接；而對于軟質塑料，過高功率會導致材料過熱變形，所以需要較低功率。在實際焊接前，必須通過小規模測試來確定比較好功率設置。例如，在焊接聚碳酸酯（PC）這種硬質塑料時，可能需要將功率設置在較高水平，如500W-800W；而焊接聚乙烯（PE）這種軟質塑料時，功率可能只需200W-400W。若功率設置過高，材料會因過熱出現碳化、變形甚至損壞的情況；功率設置過低，則無法使材料達到熔點，導致焊接不牢固。現代超聲波焊接設備配備實時監測系統，可精細控制焊接深度與能量輸出。北京工業超聲波焊接機

不同于傳統加熱方式，超聲波焊接只局部生熱，有效保護材料性能。北京超聲波焊接機的工作原理

超聲波金屬焊接屬于固態焊接，焊接過程中金屬母材不發生熔化。其原理是利用超聲頻率（超過16kHz）的機械振動能量，在靜壓力作用下，使金屬表面的氧化膜破碎，同時金屬表面原子在高頻振動和壓力作用下產生塑性變形，導致原子間距離減小，原子的擴散運動增強，從而在金屬表面形成冶金結合。雖然焊接過程中也會產生一定的摩擦熱，但熱量不足以使母材熔化，只是使金屬表面達到塑性狀態，促進原子間的相互擴散和結合。這種焊接方式能夠有效克服電阻焊接時產生的飛濺和氧化等問題，適用于銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料的焊接，如可控硅引線、熔斷器片、鋰電池極片和極耳等的焊接。北京超聲波焊接機的工作原理