와이어를 작은 금속 부품에 접합

1980년대 초반부터 초음파는 와이어 접합과 와이어를 금속 커넥터 및 단자에 용접하는 데 사용되었습니다. 사진 제공: Emerson, Branson 초음파 금속 용접 기술 소개

초음파 용접은 연선(상단)과 주석 도금 와이어를 효과적으로 접합합니다. 사진 제공: Sonobond Ultrasonics Inc.

SPG 2600 용접기는 최대 20제곱밀리미터의 와이어 다발을 단일 단자에 초음파 용접합니다. 사진 제공: Sonobond Ultrasonics Inc.

보통 사람이 냉장고를 열고 너무 따뜻한 음료수 캔이나 병을 집어들면 그의 첫 반응은 실망입니다. 그러나 그 사람이 이러한 유형의 기기용 하니스 조립자라면 그의 초기 생각은 증발기 팬 배선 하니스를 확인하는 것입니다. 마모 및 손상 여부를 검사하는 동안 그는 와이어가 커넥터에 용접 또는 납땜되었는지 여부와 두 공정이 얼마나 잘 수행되었는지도 알게 됩니다.

아마도 그는 와이어가 초음파로 용접되어 있다는 것을 알게 될 것입니다. 백색 가전 시장에 서비스를 제공하는 하네스 제조업체는 전도성이 높고 안정적인 연결을 생성하기 때문에 이 기술을 점점 더 선호하고 있습니다.

이는 모든 하네스 제조업체가 초음파 용접으로 전환했다는 의미는 아닙니다. 많은 사람들이 여전히 저항 용접과 납땜을 선호합니다. 전자는 경제적이며 유사한 재료와 다른 재료를 결합할 수 있는 반면, 후자는 주석 도금 와이어를 종단 처리하고 소량 생산에 널리 사용됩니다.

제조업체가 확실히 알고 있는 것은 세 가지 방법 모두 와이어를 금속 부품에 결합하는 것뿐만 아니라 두 개 이상의 와이어를 함께 접합하는 데에도 효과적이라는 것입니다. 또한 그들은 각 기술의 모든 장단점을 완전히 이해하는 것이 응용 분야에 가장 적합한 접합 프로세스를 선택하는 데 필수적이라는 것을 알고 있습니다.

1980년대 초반부터 초음파는 와이어 접합과 와이어를 금속 커넥터 및 단자에 용접하는 데 사용되었습니다. 이 공정에는 15~40kHz의 주파수로 압력을 가하여 와이어 가닥을 함께 진동시키는 작업이 포함됩니다. 진동 에너지는 표면 산화물을 분산시켜 가닥에 마모를 일으키고 고체 금속 결합을 형성합니다.

"초음파 공정은 용접 저항이 낮습니다."라고 Emerson에서 미국 Branson Ultrasonics Metal Welding의 전국 영업 관리자로 고용한 Joe Stacy는 말합니다. "그리고 저항이 낮은 용접 덕분에 더 작은 케이블을 사용할 수 있어 제조업체의 비용과 공간이 절약됩니다."

일반적으로 알루미늄, 니켈, 은, 구리, 금과 같은 전도성 재료는 초음파 용접됩니다. 이 공정은 저항 용접보다 약 80% 적은 에너지를 소비하며 수냉식도 필요하지 않습니다. 그리고 납땜과 달리 초음파 용접에는 플럭스나 충전재가 필요하지 않습니다.

Branson의 2032S 시스템은 0.7~40제곱밀리미터의 단면적에서 고품질 와이어 스플라이스를 생산합니다. Versagraphic 전원 공급 장치가 장착된 이 시스템은 폭, 압력, 진폭 및 에너지를 포함한 접속 매개변수를 자동으로 즉각적으로 조정합니다. 최적의 생산 효율성을 위해 작업자는 미리 설정된 스플라이스 수를 순서대로 프로그래밍할 수 있습니다. 기타 표준 기능으로는 개폐식 앤빌(와이어 부하 영역 최대화용), 수집 도구(쉬운 스플라이스 제거용), 대량 생산 환경에서 도구 수명을 늘리는 냉각 공기 등이 있습니다.

Stacy는 “산업 분야에 관계없이 하네스 제조업체에는 연중무휴 24시간 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 용접기가 필요합니다.”라고 말합니다. "초음파 용접은 지속적으로 비용 효율적이며 이것이 인기가 높아지는 주요 이유 중 하나입니다."

Sonobond Ultrasonics Inc.의 Janet Devine 사장은 진화하는 기계 기술이 초음파 용접이 다른 접합 방법에 비해 경제적 및 효율성 이점을 유지하는 데 도움이 된다고 말합니다. 예를 들어 세라믹 압전 변환기는 고전압 및 고온(최대 300C)에서 효율적으로 작동할 수 있습니다. 또한 전원 공급 장치와 전자 장치는 디지털 정밀도와 제어 기능을 제공합니다.

Sonobond의 SPG(단일 지점 접지) 2600 용접기는 단일 단자에 최대 20제곱밀리미터(최대 18개 와이어)의 와이어 묶음을 초음파로 용접합니다. 마이크로프로세서로 제어되는 장치는 터미널 암을 자동으로 접기 전에 한 번의 펄스로 용접을 수행하여 접합부의 응력을 완화합니다. 표준 및 가볍게 주석 도금되거나 산화된 전선을 처리합니다.