Соединение проволоки с небольшими металлическими деталями

С начала 1980-х годов ультразвук использовался для сращивания проводов и приваривания проводов к металлическим разъемам и клеммам. Фотография любезно предоставлена ​​Emerson, демонстрирующая технологию Branson Ultrasonics Metal Welding.

Ультразвуковая сварка эффективно сращивает многожильный (сверху) и луженый провод. Фото любезно предоставлено Sonobond Ultrasonics Inc.

Сварочный аппарат SPG 2600 ультразвуком сваривает пучки проводов площадью до 20 квадратных миллиметров к одной клемме. Фото любезно предоставлено Sonobond Ultrasonics Inc.

Когда среднестатистический человек открывает холодильник и хватает слишком теплую банку или бутылку газировки, его первой реакцией является разочарование. Но если этот человек занимается сборкой жгутов для этого типа прибора, его первоначальная мысль будет такой: проверьте жгут проводов вентилятора испарителя. Осматривая его на предмет износа и повреждений, он также узнает, были ли провода приварены или припаяны к разъемам, и насколько хорошо был выполнен тот или иной процесс.

Скорее всего, он увидит, что провода сварены ультразвуком. Производители жгутов, обслуживающие рынок бытовой техники, все чаще отдают предпочтение этой технологии, поскольку она обеспечивает надежные соединения с высокой проводимостью.

Это не означает, что все производители жгутов перешли на ультразвуковую сварку. Многие по-прежнему предпочитают контактную сварку и пайку. Первый экономичен и способен соединять похожие и разнородные материалы, а второй остается популярным для заделки луженой проволоки и для мелкосерийного производства.

Что точно знают производители, так это то, что все три метода эффективны при соединении проводов с металлическими деталями, а также при сращивании двух и более проводов вместе. Они также знают, что полное понимание всех плюсов и минусов каждой технологии необходимо для выбора наилучшего процесса соединения для конкретного применения.

С начала 1980-х годов ультразвук использовался для сращивания проводов и приваривания проводов к металлическим разъемам и клеммам. Процесс включает в себя вибрацию жил проволоки под давлением с частотой от 15 до 40 килогерц. Вибрационная энергия рассеивает поверхностные оксиды, вызывая истирание прядей и образуя твердотельную металлургическую связь.

«Ультразвуковой процесс обеспечивает сварку с низким сопротивлением», — отмечает Джо Стейси, работающий в компании Emerson в качестве национального менеджера по продажам компании Branson Ultrasonics Metal Welding, Америка. «А сварка с низким сопротивлением позволяет использовать кабели меньшего размера, что экономит производителям деньги и пространство».

Обычно проводящие материалы, такие как алюминий, никель, серебро, медь и золото, свариваются ультразвуком. Этот процесс потребляет примерно на 80 процентов меньше энергии, чем контактная сварка, и не требует водяного охлаждения. И, в отличие от пайки, ультразвуковая сварка не требует флюсов или присадочных материалов.

Система 2032S от Branson производит высококачественные сращивания проводов площадью поперечного сечения от 0,7 до 40 квадратных миллиметров. Оснащенная источником питания Versagraphic, система автоматически и мгновенно регулирует параметры сварки, включая ширину, давление, амплитуду и энергию. Операторы могут запрограммировать заданное количество последовательных соединений для достижения оптимальной эффективности производства. Другие стандартные функции включают в себя выдвижную наковальню (для увеличения площади нагрузки на проволоку), инструмент для сборки (для легкого удаления стыков) и охлаждающий воздух для увеличения срока службы инструмента в условиях высокой производительности.

«Независимо от отрасли, в которой они работают, производителям жгутов нужны надежные и экономичные сварщики, работающие круглосуточно и без выходных», — говорит Стейси. «Ультразвуковая сварка неизменно экономически эффективна, и это одна из основных причин ее растущей популярности».

Джанет Дивайн, президент Sonobond Ultrasonics Inc., говорит, что развивающиеся машинные технологии также помогают ультразвуковой сварке сохранять свои экономические и эффективные преимущества по сравнению с другими методами соединения. Например, керамические пьезоэлектрические преобразователи способны эффективно работать при высоком напряжении и высокой температуре (до 300°С). Кроме того, источник питания и электроника обеспечивают цифровую точность и контроль.

Сварочный аппарат Sonobond SPG (одноточечное заземление) 2600 ультразвуком сваривает пучки проводов площадью до 20 квадратных миллиметров (максимум 18 проводов) к одной клемме. Устройство с микропроцессорным управлением выполняет сварку за один импульс, а затем автоматически складывает концевые рычаги, чтобы обеспечить разгрузку соединения. Он работает со стандартными, слегка лужеными или окисленными проводами.