在焊接過程中，超聲波焊接機(jī)'>超聲波焊接機(jī)發(fā)熱量低、不產(chǎn)生氧化、不同類材料焊接后能保持其原有性能，因此得到了非常廣泛的應(yīng)用。但由于該行業(yè)起步晚，許多使用者對此了解不多， 以下結(jié)合本人在對超聲波焊接機(jī)進(jìn)行維護(hù)的過程中遇到的一些問題，談一點個人體會。
超聲波焊接基本原理
將高頻率的振動能量施加在待焊物體的表面，使相互疊壓在一起的物體局部在較短的時間內(nèi)，通過摩擦生熱融合在一起，這就是超聲波焊接的基本工作原理。
在實際焊接過程中， 電能首先被轉(zhuǎn)換成高頻率的機(jī)械振動， 然后通過聲學(xué)上用以調(diào)音的角狀物被傳遞到焊頭（傳遞路線簡圖如附圖一所示），施壓后，待焊材料通過 20000Hz 以上的超聲波被揉合在一起。在壓力作用下，高頻振動散布到薄板表面，形成完全受控的點狀焊接。當(dāng)原子在兩個待焊物體表面結(jié)合后，從冶金角度上來說，焊接就完成了（如附圖二所示）。
影響超聲波焊接機(jī)日常維護(hù)的幾個因素
1、參數(shù)調(diào)節(jié)和焊接穩(wěn)定性對日常維護(hù)的影響
超聲波焊接機(jī)的主要焊接參數(shù)包括頻率、能量、時間以及振幅等，不同廠商所生產(chǎn)的不同焊接機(jī)雖然原理相似，但具體調(diào)節(jié)方式不太相同，例如美國某家公司所生產(chǎn)的焊接機(jī)，以振幅的調(diào)節(jié)對焊接影響最大，但國內(nèi)廠家所生產(chǎn)的焊接機(jī)，則是調(diào)節(jié)能量對焊接過程的影響最為直接。
以焊接鋰電池極片為例， 由于鋰電池的規(guī)格型號非常多，所用極片材料也各異，使用同一臺焊接機(jī)連續(xù)焊接同一型號的鋰電池不太現(xiàn)實，故而超聲波焊接機(jī)是否便于實施參數(shù)調(diào)節(jié)、是否能夠保證焊接的穩(wěn)定性， 便可說是衡量焊接機(jī)是否好用的**要素。
使用超聲波焊接機(jī)進(jìn)行焊接時，焊接參數(shù)調(diào)節(jié)的難易程度會直接影響設(shè)備利用率， 焊接穩(wěn)定性的好壞則直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。而在實際焊接過程中，能夠影響焊接穩(wěn)定性的因素非常多， 并且往往都是多個因素在同時起作用，從理論上講，一臺焊接機(jī)如果只焊接同一個電池品種，那么它的焊接穩(wěn)定性最容易保證， 因為每次更換品種后， 焊接機(jī)的焊接間隙和焊接壓力等都會有一個緩慢的自動微調(diào)的過程， 但從經(jīng)濟(jì)性上來考慮， 每一個鋰電池品種的焊接都單獨配備一臺超聲波焊接機(jī)，顯然不現(xiàn)實，因為鋰電池的規(guī)格和外形尺寸非常多，不是每一個品種都能夠?qū)崿F(xiàn)非常大的批量。為了盡可能地保證焊接機(jī)良好的焊接穩(wěn)定性， 從生產(chǎn)管理角度來說，應(yīng)該盡可能地減少焊接機(jī)的切換次數(shù)，更重要的是，從超聲波焊接機(jī)的設(shè)計和生產(chǎn)角度，也要進(jìn)行一定的改進(jìn)和控制，例如換能器、加速器等關(guān)鍵部件的材質(zhì)選擇能否適應(yīng)更寬的頻譜傳遞范圍， 部分部件的外形結(jié)構(gòu)尺寸是否符合聲學(xué)傳遞原理、 能否更好地適應(yīng)傳遞不同波長的高頻電磁波和機(jī)械振動， 以及換能器、加速器系統(tǒng)的匹配性是否良好等，也都會對焊接機(jī)的焊接穩(wěn)定性產(chǎn)生比較大的影響。
2、主要部件的選型對日常維護(hù)的影響
焊頭和焊座都是超聲波焊接機(jī)的主要部件， 它們的材質(zhì)選擇、熱處理以及制作工藝等，對焊接性能的好壞都有著非常直接的影響。
首先，焊頭、焊座材料的選擇對焊接性能影響非常直接，一般情況下，焊頭、焊座所用材料為高速工具鋼，但也有采用其它材料的，例如結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。相比而言，采用高速工具鋼加工難度較大，成本也高，但是高速鋼適合傳遞的高頻機(jī)械振動波長范圍較寬，易于保證焊接穩(wěn)定性，而使用結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制作焊頭、焊座，由于適合傳遞的高頻機(jī)械振動波長范圍較窄，并且對加工精度要求較高，如果加工精度未能有效保證，一方面，很容易造成焊接參數(shù)調(diào)節(jié)困難，直接影響焊接穩(wěn)定性，另一方面，由于對換能器、加速器等關(guān)鍵部件的匹配性要求較高，互換性差，一旦損壞則不易及時進(jìn)行更換，從而降低設(shè)備的利用率。
其次，焊頭和焊座的網(wǎng)格花紋、焊接工作面及安裝面之間的平行度公差等對焊接性能的好壞影響也比較大。為保證焊接的穩(wěn)定性和可靠性，加工焊頭、焊座，必須保證網(wǎng)格花紋面與其它安裝面之間的平行度公差或垂直度公差在0.03mm以內(nèi)；每次調(diào)整或更換焊頭、焊座以后，都必須重新調(diào)整焊頭、焊座工作面之間的平行度公差。
焊頭和焊座網(wǎng)格花紋的運用適當(dāng)與否，對焊接質(zhì)量的好壞也有著比較直接的影響。為保證焊接質(zhì)量，網(wǎng)格花紋可采用梯形剖面（如圖三所示）和矩形剖面（如圖四所示），）般情況下，網(wǎng)格花紋采用梯形縱剖面比采用矩形縱剖面更能提高焊接性能。
焊不同的介質(zhì)， 花紋的細(xì)密程度和花紋深度都應(yīng)有所不同，正常情況下，花紋深度不應(yīng)超過 0.2mm，一般取 0.lmm 左右深即可， 具體情況可根據(jù)不同的焊接介質(zhì)而定：
焊接鋁箔和鋁片， 鋁箔一側(cè)應(yīng)采用非常細(xì)密的花紋，花紋深度不超過 0.05mm;
焊接鋁片和鋁網(wǎng)，兩側(cè)網(wǎng)紋深度和間距均適中；
焊接鎳片和銅網(wǎng)，網(wǎng)紋深均可適當(dāng)加深，網(wǎng)格間距也應(yīng)適當(dāng)放寬。
焊頭和焊座加工完成以后， 還必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚硪蕴岣咂浔砻嬗捕群湍湍バ?，從而延長使用壽命。 一般情況下，焊頭和焊座的表面硬度應(yīng)達(dá)到 HRC55 以 上，但內(nèi)部仍能保持比較好的韌性。
3、焊接介質(zhì)對焊接性能的影響
焊接介質(zhì)的選擇對焊接性能影響也比較大， 此時如果焊接參數(shù)選擇不當(dāng)也會對焊接機(jī)的維護(hù)造成麻煩。通常， 焊接過程中比較軟的介質(zhì)應(yīng)與焊頭直接接觸。例如，焊接鎳片和鋁片時，應(yīng)將鎳片放置在鋁片的上側(cè)，避免焊接后鋁片粘附在焊頭上。
因鋁材質(zhì)較軟，熔點也較低，故焊接時所需的能量也相應(yīng)較少，在其它參數(shù)維持不變的情況下，焊接銅網(wǎng)和鎳片所需的能量至少要比焊接鋁網(wǎng)和鋁片出高一倍以上。但由于受待焊物體表面是否清洗干凈等因素影響，即使焊同一品種，每次參數(shù)調(diào)節(jié)也不完全相同。
