[发明专利]一种脉冲电流发热的超声焊接装置

说明书

本发明公开了一种脉冲电流发热的超声焊接装置，包括超声工具头，超声工具头包括由至少两个金属柱体组装而成的超声工具头主体，超声工具头主体的下部安装有至少一超声焊接刀体，超声焊接刀体电性连接于相应的两个金属柱体，金属柱体设置有用于接入脉冲电源的接电部。本发明通过超声波工具头中的金属柱体及刀体形成回路，结构简单，成本低，利用脉冲电流通过电阻值相对更大的刀体，使刀体发热，而超声波工具头的其它部分基本不发热，升温速度快，降温速度快，提高焊接效率，降低能耗。

技术领域

本发明涉及超声焊接工具头技术领域，尤其是涉及一种脉冲电流发热的超声焊接装置。

背景技术

频率大于20kHz的声波称为超声波。利用超声波在液体钎料中的振荡，在液态钎料中产生空化现象，空化泡崩溃后所形成的冲击波，能够破坏母材表面的氧化膜，从而实现钎料与母材的润湿结合，即超声波辅助钎焊。超声波辅助钎焊具有可以在非真空的条件下不采用钎剂就可实现钎焊，一直被广泛应用于各种结构件和电子元器件的连接中。

在焊接过程中，超声时间和焊接温度是影响接头组织包括结构强度和电学性能的主要因素。目前，超声焊接工具头是通过外置安装的加热装置来加热超声焊接工具头中上部的主体，通过主体将热量传导至其下端的刀体。对刀体的温度控制存在较大滞后性，升温速度慢，且现有技术中，在冷却过程中是通过风扇散热，降温速度慢；在一个焊接周期中，超声焊接工具头升温时间一般需要15-20秒左右，降温时间也需要15-20秒，因此，焊接效率低。

外发热结构热能损耗较大，所以能耗偏高。

另外，外置加热的结构，由于热源暴露在外，加热面积大，容易烫伤对操作人员，因此有必要给予改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种内加热超声焊接工具头，提高焊接效率，升温速度快，降温速度快，降低能耗，提高安全系数。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种脉冲电流发热的超声焊接装置，包括超声工具头，超声工具头包括由至少两个金属柱体组装而成的超声工具头主体，超声工具头主体的下部安装有至少一超声焊接刀体，超声焊接刀体电性连接于相应的两个金属柱体，金属柱体设置有用于接入脉冲电源的接电部。

进一步的，所述超声工具头包括至少一组超声导电组，每一组超声导电组包括两个两个所述金属柱体，同一组超声导电组的两个金属柱体、超声焊接刀体与所述脉冲电源串联成一脉冲电流回路；各金属柱体相对固定并组成一所述超声工具头主体，相邻的两个金属柱体之间安装有绝缘垫片。

进一步的，所述超声焊接装置包括超声发生器和超声变幅杆，超声发生器电连接超声变幅杆，所述超声工具头主体的顶部安装有一连接杆，连接杆连接超声变幅杆，超声工具头主体的顶部安装有一绝缘垫片。

进一步的，所述超声焊接装置设置有脉冲电源，组成所述超声工具头主体的相对应的两个所述金属柱体和所述超声焊接刀体串联成一脉冲电流回路，超声焊接刀体具有两个导电安装部，两个导电安装部分别固定串联在同一脉冲电流回路中的两个金属柱体。

进一步的，所述超声焊接刀体开设有至少一隔断槽和/或隔断口，超声焊接刀体经由隔断槽和/或隔断口分隔形成两个导电安装部和一焊接刀头，两个导电安装部的下部分别连结于焊接刀头的两端部，焊接刀头的电阻值大于导电安装部的电阻值，焊接刀头的电阻值大于所述金属柱体的电阻值。

进一步的，所述超声工具头包括至少一组超声导电组，每一组超声导电组包括两个两个所述金属柱体，同一所述超声焊接刀体的两个所述导电安装部的上部分别固定在同一组超声导电组的两个金属柱体的下部，且同一超声焊接刀体的两个导电安装部分别电性连通同一组超声导电组的两个金属柱体。