Saldatura metalli ad ultrasuoni è una tecnologia di lavorazione speciale che è stata ampiamente utilizzata nell'industria da quando è stata inventata dagli americani nel 1950. Negli ultimi anni, la tecnologia di saldatura a ultrasuoni dei metalli, come tecnologia di saldatura nuova e speciale, è stata ampiamente utilizzata nella produzione industriale, mostrando i suoi vantaggi unici che sono diversi dalla saldatura convenzionale.
La saldatura a ultrasuoni dei metalli è un metodo di saldatura speciale per collegare metalli, semiconduttori e metallo-ceramica uguali o diversi sotto l'azione combinata dell'energia di vibrazione meccanica e della pressione statica della frequenza ultrasonica (16 ~ 80 KHZ). Durante la saldatura a ultrasuoni di materiali metallici, non viene fornita corrente al pezzo né una fonte di calore ad alta temperatura viene introdotta nel pezzo, ma l'energia di vibrazione elastica viene convertita in lavoro di attrito e energia di deformazione tra i pezzi sotto l'azione della pressione statica, e il successivo limitato aumento della temperatura, in modo che le due superfici metalliche sfreghino l'una contro l'altra per formare una fusione tra gli strati molecolari. L'incollaggio tra i giunti si ottiene senza fondere il metallo di base, non producendo fumi e nessun odore. La saldatura a ultrasuoni è ampiamente utilizzata nella produzione di automobili e telefoni cellulari, nella saldatura di tubi di calore per scaldabagni solari, negli apparecchi elettronici, nell'industria aerospaziale e dell'energia nucleare.
Le saldatrici a ultrasuoni per metalli sono generalmente composte da generatori di ultrasuoni, sistemi acustici, meccanismi di pressurizzazione e dispositivi controllati dal programma.
La saldatura ad ultrasuoni converte la corrente elettrica in energia elettrica attraverso un generatore di ultrasuoni. Il trasduttore converte l'energia elettrica ad alta frequenza convertita in vibrazione meccanica dell'interfaccia, che viene poi trasmessa alla testa di saldatura attraverso una serie di dispositivi a tromba in grado di modificare l'ampiezza. La testa di saldatura trasmette quindi l'energia di vibrazione ultrasonica ricevuta al pezzo da saldare, provocando lo spostamento relativo dei pezzi superiore e inferiore. (Da un lato, il film di ossido sull'interfaccia di contatto può essere rimosso; dall'altro, l'energia ultrasonica viene trasmessa gradualmente al pezzo e il pezzo viene successivamente trasformato da "contatto puntuale" a "contatto di linea", quindi che l'area di incollaggio effettiva tra i pezzi diventi gradualmente più grande.) Sotto l'azione combinata di vibrazioni ultrasoniche ad alta frequenza e pressione statica, l'energia di vibrazione meccanica del pezzo viene convertita in flusso plastico, lavoro di attrito ed energia termica all'interfaccia e gli atomi di interfaccia vengono attivati e interdiffusi, realizzando così la connessione allo stato solido del pezzo.