Am häufigsten werden Punktschweißen und Nahtschweißen verwendet.
① Punktschweißen
Das Punktschweißen kann in zwei Arten unterteilt werden: einseitig und doppelseitig (siehe Abbildung 1-1). Wenn Ultraschallvibrationsenergie nur durch die obere Sonotrode eingeleitet wird, handelt es sich um einseitiges Punktschweißen (a); Wenn es von der oberen bzw. unteren Sonotrode eingeführt wird, handelt es sich um doppelseitiges Punktschweißen (b). Derzeit ist das einseitige Einleitungspunktschweißen am weitesten verbreitet.
Abb.1-1Schemisches Diagramm des Ultraschall-Punktschweißens
1-spannendes 2- oberes Akustikwerkzeug 3-Schweißwerkstück 4- unteres Akustikwerkzeug
② Nahtschweißen
Ultraschallwellen werden über einen scheibenförmigen Schallmast, der sich dreht und eine durchgehende Schweißnaht mit einer Dichtung bildet, auf das Werkstück übertragen. Das Vibrationssystem kann entsprechend dem Vibrationszustand des scheibenförmigen Schallpols in Längsvibrationen, Biegeschwingungen und Torsionen unterteilt werden.
Drei Arten von Vibrationen. Die ersten beiden werden häufiger verwendet, wie in Abbildung 1-2 dargestellt. Die Schwingungsrichtung der scheibenförmigen Sonotrode ist senkrecht zur Schweißrichtung.
Abb.1-2Schemisches Diagramm des Ultraschall-Nahtschweißvibrationssystems
1- oberes Akustikwerkzeug 2-Horn 3-Wandler 4-Schweißwerkstück 5- unteres Akustikwerkzeug
D-Schwingungsrichtung I ~ Ultraschallschwingungsstrom
③Gurtschweißen
Das ringförmige Schweißverfahren kann verwendet werden, um geschlossene Schweißnähte gleichzeitig zu bilden. Das zu schweißende Werkstück wird zwischen den oberen und unteren Schallpolen des Rings eingespannt, und der statische Druck wird in axialer Richtung auf das Werkstück ausgeübt.
Beim Umfangschweißen wird ein Torsionsvibrationssystem verwendet. Aufgrund der großen Fläche der einmaligen Schweißnaht beim Umfangschweißen und der Notwendigkeit einer großen Leistungsaufnahme wird häufig das inverse synchrone Antriebsverfahren mehrerer Wandler verwendet. Der Vibrationsstab wird von zwei Tangentialeingängen mit einer Phasendifferenz von 180 ° angetrieben, die drücken und ziehen, um Torsionsschwingungen zu erzeugen. Diese Lötmethode eignet sich daher sehr gut für die Verpackung von mikroelektronischen Bauelementen.
④ Drahtbonden
Das Drahtschweißen kann als Erweiterung des Punktschweißverfahrens angesehen werden. Es ist am besten geeignet, eine lineare obere Sonotrode zu verwenden oder mehrere Punktschweißsonotroden miteinander zu überlagern, um in einem Schweißzyklus eine gerade Schweißnaht zu bilden. Für Schweißteile, die eine lineare Abdichtung erfordern.
