หัวแร้งบัดกรีอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง การเชื่อมแก้วด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

การบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเชื่อมแก้ว ไทเทเนียม สแตนเลส เซรามิก

I. เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงคืออะไร?

เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นอุปกรณ์เชื่อมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ผสานรวมการให้ความร้อนและการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง โครงสร้างหลักประกอบด้วยชุดประกอบการสั่นสะเทือนของคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก, องค์ประกอบความร้อน (เช่น ปลายหัวแร้ง) และปลายหัวแร้งโลหะ พลังงานคลื่นเสียงความถี่สูง (10~50W), ความถี่การสั่นสะเทือน (โดยทั่วไป 20~60kHz) และอุณหภูมิการเชื่อม (ช่วงที่ปรับได้ 120-400℃) สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำผ่านแผงควบคุม หลักการทำงานหลักคือ: ขั้นแรก บัดกรีจะถูกหลอมละลายด้วยองค์ประกอบความร้อน จากนั้น พลังงานการสั่นสะเทือนความถี่สูงจะถูกถ่ายโอนไปยังบัดกรีที่หลอมละลาย ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศที่เกิดจากการสั่นสะเทือนจะทำลายและกระจายฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของวัสดุฐาน ในเวลาเดียวกัน ผลกระทบจากการไหลของเสียงจะส่งเสริมการเปียกและการแพร่กระจายของบัดกรีด้วยวัสดุฐาน ในที่สุดจะเกิดข้อต่อเชื่อมที่หนาแน่น สามารถเชื่อมคุณภาพสูงได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้ฟลักซ์

II. ฟังก์ชันของเครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

* **ทำความสะอาดและกระตุ้นพื้นผิวการบัดกรี:** ผ่านการเกิดโพรงอากาศ เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงจะขจัดฟิล์มออกไซด์และสิ่งสกปรกออกจากพื้นผิวของวัสดุฐาน (โลหะ, แก้ว, เซรามิก ฯลฯ) แทนที่ผลการทำความสะอาดทางเคมีของฟลักซ์ และหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและสนิมตกค้าง
* **ปรับปรุงคุณภาพการบัดกรี:** การสั่นสะเทือนความถี่สูงบังคับให้บัดกรีเหลวแทรกซึมเข้าไปในรูขุมขนและรอยแยกของวัสดุฐาน บีบฟองอากาศของบัดกรีออก และลดข้อบกพร่อง เช่น การบัดกรีที่ไม่สมบูรณ์และการบัดกรีที่พลาดไป ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อต่อเชื่อมที่ไม่เป็นรูพรุนและมีความแข็งแรงสูง ปรับปรุงการปิดผนึกการเชื่อมต่อและความทนทาน
* **ทำให้กระบวนการบัดกรีง่ายขึ้น:** ขจัดความจำเป็นในการเตรียมการเคลือบโลหะของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น แก้ว ทำให้สามารถบัดกรีโดยตรงของวัสดุที่แตกต่างกัน เช่น โลหะและแก้ว/เซรามิก ซึ่งช่วยลดกระบวนการผลิตและลดความยากลำบากในการปฏิบัติงานและความเสี่ยงด้านคุณภาพ
* **ปรับให้เข้ากับความต้องการในการบัดกรีที่หลากหลาย:** พร้อมกับการปรับความถี่อัตโนมัติและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถควบคุมปริมาณบัดกรีและความหนาของการเชื่อมเมื่อรวมกับอุปกรณ์ป้อนลวด เหมาะสำหรับสถานการณ์การเชื่อมที่มีขนาดและวัสดุที่แตกต่างกัน รองรับทั้งการบัดกรีด้วยมือและการทำงานของสายการผลิตอัตโนมัติ

III. อุตสาหกรรมหลักของการประยุกต์ใช้เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

* อุตสาหกรรมการแปรรูปแก้วเชิงลึก: การเชื่อมแบบปิดผนึกสุญญากาศของแก้ว, การเชื่อมขั้วไฟฟ้าของแก้ว LCD, การปิดผนึกแก้วใยแก้วนำแสง ฯลฯ
* อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์: การเชื่อมต่อไดของเซมิคอนดักเตอร์กำลัง, การเชื่อมต่อตะกั่ววงจรรวม, การเชื่อมต่อส่วนประกอบการกระจายความร้อนของแบตเตอรี่พลังงานใหม่, การบัดกรีอุณหภูมิต่ำของกราฟีน/ซิลิคอนคาร์ไบด์ ฯลฯ
* อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์: การเชื่อมต่อขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ (คริสตัล, ฟิล์มบาง)
* อุตสาหกรรมมอเตอร์และเครื่องใช้ในบ้าน: การเชื่อมขดลวดหม้อแปลง (การเชื่อมลวดอลูมิเนียมแทนการเชื่อมลวดทองแดง), การเชื่อมต่อความร้อนของหน้าต่างหลังรถยนต์, การเชื่อมต่อส่วนประกอบการปิดผนึกเครื่องใช้ในบ้าน ฯลฯ
* อุตสาหกรรมการผลิตแม่นยำและอัญมณี: การเคลือบโลหะของแว่นตา, การผลิตเครื่องประดับแก้ว, การเชื่อมต่ออุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ขนาดเล็ก ฯลฯ
* ห้องปฏิบัติการและสาขาการประมวลผลพิเศษ: การเชื่อมวัสดุพิเศษขนาดเล็ก, การวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการเชื่อมต่อวัสดุที่แตกต่างกัน ฯลฯ

เมื่อเทียบกับกระบวนการเชื่อมแบบดั้งเดิม เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการในการเชื่อมแก้วสุญญากาศ ประการแรก พวกเขาบรรลุการเชื่อมคุณภาพสูงโดยไม่ต้องใช้ฟลักซ์ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศของคลื่นเสียงความถี่สูงจะขจัดฟิล์มออกไซด์ออกจากพื้นผิวของพื้นผิวโดยตรง แทนที่ผลการทำความสะอาดทางเคมีของฟลักซ์ ซึ่งไม่เพียงแต่หลีกเลี่ยงการสร้างควันพิษและปกป้องสภาพแวดล้อมการผลิตเท่านั้น แต่ยังขจัดผลกระทบของสารตกค้างของฟลักซ์ต่ออุปกรณ์บรรจุภัณฑ์และระดับสุญญากาศอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ ยังช่วยลดขั้นตอนการทำความสะอาดในภายหลัง ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นอย่างมากและลดต้นทุน ประการที่สอง คุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพการปิดผนึกนั้นเหนือกว่า การสั่นสะเทือนความถี่สูงบังคับให้บัดกรีเหลวแทรกซึมเข้าไปในรูขุมขนและรอยแยกของวัสดุฐาน ปิดผนึกช่องว่างเล็กๆ เหล่านี้และขับไล่อากาศออกจากบัดกรี ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อต่อเชื่อมที่หนาแน่นและมีรูพรุน ป้องกันข้อบกพร่องต่างๆ เช่น รอยเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์และการรั่วไหลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงอัตราความสำเร็จในการปิดผนึกและอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ของแก้วสุญญากาศอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงยังเพิ่มจำนวนพันธะที่แตกบนพื้นผิวแก้ว ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างแก้วและโลหะ และสร้างโครงสร้างการเชื่อมต่อทางกลไกที่แน่นหนาระหว่างแผ่นแก้ว ซึ่งช่วยปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานในการเชื่อมต่ออย่างมาก ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกในระยะยาวของแก้วสุญญากาศ

นอกจากนี้ เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงยังช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและลดความยากลำบากในการปฏิบัติงาน กระบวนการเตรียมชั้นเคลือบโลหะแก้วที่ซับซ้อนในวิธีการแบบดั้งเดิมสามารถละเว้นได้ สามารถเชื่อมต่อการบัดกรีแบบแก้วกับโลหะและแก้วกับแก้วได้โดยตรงโดยไม่ต้องทำการเคลือบโลหะของแก้ว ซึ่งช่วยลดรอบการผลิตและลดความเสี่ยงด้านคุณภาพที่เกิดจากการเตรียมชั้นเคลือบโลหะที่ไม่เหมาะสม ในขณะเดียวกัน เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมีการปรับความถี่อัตโนมัติเพื่อจัดการกับการเปลี่ยนแปลงของภาระกำลังไฟในระหว่างกระบวนการบัดกรี ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในการบัดกรี อุณหภูมิสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำผ่านเครือข่ายท้องถิ่น และเมื่อรวมกับตัวป้อนลวดและโครงสร้างการอุ่นอากาศร้อน จะช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณบัดกรีและความหนาของบัดกรีได้อย่างแม่นยำ ปรับให้เข้ากับความต้องการในการบัดกรีของแก้วสุญญากาศที่มีขนาดและข้อกำหนดต่างๆ ในที่สุด ก็มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถบัดกรีวัสดุแก้วต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เช่น แก้วนำไฟฟ้าและแก้วโซดาไลม์ เข้ากับโลหะต่างๆ ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์การบัดกรีต่างๆ ในการผลิตแก้วสุญญากาศ คุณสมบัติของการไม่ใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายและไม่ปล่อยมลพิษสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาของการผลิตสีเขียวในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถยกระดับด้านสิ่งแวดล้อมได้

การผลิตอิเล็กทรอนิกส์: ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับการบัดกรีส่วนประกอบต่างๆ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ วงจรรวม ฯลฯ ลงบน PCB ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูงของการบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์
อุตสาหกรรมยานยนต์: ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ เช่น การผลิตหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ โมดูลอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และชุดสายไฟยานยนต์ การบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงใช้เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ
การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ: เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือสูงและความสามารถในการจัดการกับวัสดุประสิทธิภาพสูง การบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ ซึ่งคุณภาพและความน่าเชื่อถือของข้อต่อบัดกรีมีความสำคัญสูงสุด
การทำเครื่องประดับ: นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับสำหรับการบัดกรีโลหะมีค่าและอัญมณี การควบคุมที่แม่นยำและกระบวนการบัดกรีที่อ่อนโยนของการบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อวัสดุที่ละเอียดอ่อนและรับประกันคุณภาพของเครื่องประดับ

โครงสร้าง

เครื่องกำเนิดคลื่นเสียงความถี่สูง: นี่คือส่วนประกอบหลักที่สร้างสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงเพื่อขับเคลื่อนตัวแปลงสัญญาณคลื่นเสียงความถี่สูง โดยปกติจะมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การปรับความถี่และการควบคุมพลังงานเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการในการบัดกรีที่แตกต่างกัน
ตัวแปลงสัญญาณคลื่นเสียงความถี่สูง: ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ จะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนทางกลไก โดยทั่วไปตัวแปลงสัญญาณทำจากวัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่แสดงผลเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งหมายความว่าสามารถเปลี่ยนรูปได้เมื่อใช้สนามไฟฟ้าและสร้างสนามไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนรูป

ปลายหัวแร้ง: ปลายหัวแร้งได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งผ่านการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงไปยังบัดกรีและชิ้นงาน โดยปกติจะทำจากวัสดุที่ทนความร้อนและนำไฟฟ้า เช่น โลหะผสมทองแดงหรือทังสเตน รูปร่างและขนาดของปลายหัวแร้งสามารถปรับแต่งได้ตามการใช้งานการบัดกรีที่แตกต่างกัน
ด้ามจับและระบบระบายความร้อน: ด้ามจับของเครื่องบัดกรีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ใช้งานและจับได้ง่าย นอกจากนี้ยังอาจมีระบบระบายความร้อนเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของตัวแปลงสัญญาณและส่วนประกอบอื่นๆ ในระหว่างการทำงาน โดยปกติจะทำได้โดยใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ

ตัวอย่างการใช้งาน

การผลิตอิเล็กทรอนิกส์: ในการผลิตส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ในการบัดกรีขั้วไฟฟ้าบนพื้นผิวแก้วและเซรามิก เชื่อมต่อวัสดุนำยิ่งยวดและส่วนประกอบ และเชื่อมต่อสายไฟในวงจรรวมแบบไฮบริด
อุปกรณ์ออปติคัล: ใช้ในการผลิตเครื่องประดับแก้วและการเคลือบโลหะของแว่นตาออปติคัล เช่น การเชื่อมวงแหวนโลหะเข้ากับเส้นใยแก้วนำแสงและการปิดผนึกหลอดแก้ว
อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์: ใช้สำหรับการเดินสายขั้วไฟฟ้าของแก้วเซลล์แสงอาทิตย์ ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นและลดต้นทุน