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2022年超声波焊接设备行业市场供需规模格局分析及应用前景研究预测

作者:凯发网址  来源:  时间:2022-05-26 04:19  点击:

  原标题:2022年超声波焊接设备行业市场供需规模?格局分析及应用前景研究预测

  超声波是一种频率高于20kHz的声波。超声波方?向性好,反射”能力强,易于获、得较集!中,的声能。超声波可用于焊接、裁切、测距、测速、清洗、碎石、杀菌消:毒等,在工业、医学、军事、农业上“应用广泛。超声:波技术!是一门以、物理、电子、机械及材;料学“为、基础?的通用技。术,世界各国!十分?重视超声、波,技术!在现代工:业、医学、军事、农业、食品等领域”中“的应用、研”究。

  超,声波技术”应用,十分广泛。在金”属焊“接领域,超声波技术可应用于动力电池极耳的焊接、IGBT功率模块引脚和镀”铜基板之!间的焊:接、汽车线束、焊接等;在无纺布?焊”接领域,超声波焊接设备!可用?于口罩、一次性卫生用:品等无纺布的焊“接;在橡胶裁切!领域,超声波技术可用于轮胎生产过程中的胶料裁切;在工业清洗领“域,超声波可用于机械零件、电子元件,光学部件等精密零部件的“清洗;在喷涂领;域,超声波喷涂可用于精!密“喷!涂、纳米材料“制备、太阳“能应用、LED、燃料电池、半导:体器件、喷雾干燥、纳米涂层、PCB“制造等领“域;在医“疗领域,超声波可“用于制造,超声波手术刀和实现超声波医疗美容;在食品领。域,超声波!用于食品!切割、辅助提取、杀菌、乳化等。

  超声”波焊接、裁切的:技术原理是利用超声波发生器!产生超声;频率电信号,再由换能器利用逆:压电效应,使之转换成弹性机械动能,并通过声学系统向材料输入能量,实现对材,料的焊接或裁切。对于超声波金属焊接而言,通过利用高频振动波传递到两个需焊。接的物体表面,在加压、的情况下,使两个物体表面相互摩:擦产生温升和塑性变形而最终连接在一起。超声、波金属焊接相较于超声波裁切有更高,的精度、更高的功率容量要求,因此对超声系统和声学结构等组件的要求更加严苛,使得超声波金属焊接具有更高的技术壁垒。

  中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国超声波焊接设备市场竞争策略及投资?可行性研究报告》

  (1)超声波焊接行业概述:超声波焊接根据焊接对象的不同,主要可分为金属焊接、塑料焊接等。

  1)超声波焊接同其他焊接技术的对比:超声波焊接相比其他焊接技术有其独特、的技术优势。在金属。焊接方面,具有以下几点优,势:其一,焊接材料不熔:融,近冷”态焊接;其二,焊接后导电性好,电阻系数极低;其三,对焊”接金属。表面要求,低,氧化或电“镀?均可焊接;其四,焊接。时间短,不需任何助焊、剂、气体、焊料;其五,焊接。无火花,环保:安全等;优点。在塑料焊“接方面,具有以?下几点优。势:其一,焊接速度?快,焊接。强度高、密封性好;其二,取代传统。的焊接、粘接工艺,成本低廉,清洁无“污染且、不会损伤?工”件;其三,焊接过程;稳定,所有“焊接参”数均可!通过软、件;系统,进行跟踪,监?控,一旦发现故”障很容易,进行排除和维护等优点。

  2)超声波金属焊接在动力电池生产领域的应用:超声波金属焊接是将焊件置于焊;座上,焊头在压力作用下在焊件表面“来回高频振动摩擦,焊件界面间氧化物或污染被破坏挤走,从而形成纯净金属之间。的接触,在高频超声摩擦的作用下,接触的金属发生塑性变形及流:动,形成局、部连接区“域;随着超声能量。的持续增加,金属塑性流动进一步增强,局部连接区域不断扩展融合,进而形成焊接接头。

  一套典型的超声波金属焊接系统包括:发生器(将工频交流电转换为超声频、电信号)、换能器(将超声频电信号转换为机械振动)、调幅器(将”换能器端输出的振幅进行调整)、焊头(将调幅器端的振“幅进一“步放大,传递,到焊“件表面)、底模(即焊座,支撑焊件)。超声波金、属焊接时,焊接温度远低!于?材料的熔点,是一种固、相连接的方法,其既可“以焊:接同种材料,也可以焊接异种材料,特别适合焊接一些较软的和高导热性的材料,如铝、铜、镍等。

  由于、动力电?池生产,过程的工”序复杂性、材料特殊性:与多元:性、工艺参数敏感性与高,标准,生产制造设备的,技术:先进性成为动力电池设备的关键因素。以锂电池“为例,其生产”工艺流“程分“为电芯制:造、电芯装配、电芯检测:和电。池组装:4个、环节。其中电芯制造属于前、段工艺,包括制作电,池正?负极片;中段工艺;为电芯装配,包括电芯卷,绕/叠片、极耳焊接,入壳封;装和电芯注液;电芯检测和组装后段工艺,包括化成分容、检测、成组、PA?CK工序。

  3)。超声”波焊接在锂电池极耳焊接环节具有不可替代性:在动力“电池装配制造过程中有大量的焊接接头,当焊,接接头强度不足时,将造成电池组内部电。阻增大,不能有效供;电;当焊接、过度、时,焊接”热量过大,电池”芯和电:极盖、将。被焊:穿,容易造?成电:解液?泄漏和“电池组电路短路,造成电池报:废。因此,接头焊接质量对电。池组的性能可靠性起着决定性的作用。

  超声波金属焊接在动力电池装配过程中的典型运用是在极耳焊接环节。动力电池极耳是;从动力电”池电芯中;将正负极,引出来的金、属导电体,动力电池的电芯一般通过卷绕或叠片工艺而成,每层电芯箔片伸?出;一层;极耳箔片,卷绕”或叠片。完成后多、层极耳箔材会贴合对齐、在一起,一般正极、为“多层铝箔片,负极为多层铜箔片。

  极耳焊接是指将多、层极耳箔片和连接片焊,接在一起,其中,正极连”接片材料”一般为铝,而负极连,接片,材料,方形电!池通常为;铜,软包电池通常:为:镍或铜,镀镍。动力电池;需要有良“好的导流。能力,如果!内阻过大,电池使用过程中发热增加,会存在安!全隐患。超声波金!属焊接,是固相、连接,焊接过程”中发热;量小,焊后内?阻小,是动力电:池电芯生产!装配流;程中的,必!要设备,尤其!适用,于多层极,耳:焊接。在多层极:耳!焊”接中,若采用?激光焊接,不仅对层与层之间的致密;性要求比较严格,而且;焊接发!热量较大,容易将极;耳击穿,还会产、生金属;化合物,降低传“导效率,对电池性能造成、不利影响,而超声波焊接能够克服激、光焊接的上述不;足,在动力电池生产线中具有不可替代的作用。

  综上所;述,由于超声波焊接具有近;冷态焊接、焊接导电性好、电阻系;数低、焊接速度快、焊接稳定性?高、焊接程序简单、焊接精度高等优点,更适用于铜、铝、锡、镍、金、银、钼等有:色金属材:料:薄板、细棒、丝、片、带等!的瞬间”焊接。动力电池:极耳的;焊。接“对焊接电阻、焊接精度、焊接稳定性等要求均很、高,目前超声波焊接已成!为动力电池”极耳焊接的最佳焊接;方式。

  4)超声波焊接技术在线束”领域应用广泛:线束是指电路中连接各电器设”备的接线部件,由绝缘护套、接线端子、导线及绝缘包扎、材料等组成。线束多用在各种精密电子设;备,如汽车电、路,电脑,主板电路,家用电器。电路;等,其中汽车线束是线束的重要应用领。域。超声波焊接利用高频振动波传递到两个需焊接的线束工件表面,在加压的情况下,使两个线束工件、表面?相互摩擦固相连;接在一起,具有快速、节能、熔合强度“高、导电性好、无火花、接近冷“态加工等“特点。

  汽:车线束。焊接。目前生产。工艺?主要有:压接。和超声波焊接两类。其中压接技术利用,端子将多。股电线压在一起形成接头,由于压接工艺存在金属冲压反弹风险且易在线束内部、形成空洞,恶劣工;况下。还存在:氧化和生锈风险,导致压接位置的电阻系数提升、导电性降低,使线路中信号与电流的传输受到影响,从而使电子设备以及汽车中其他电器无法正常运行。超声波焊接是利!用超声波振动所产生的物理效应将线头结合起来,提升了焊接位置的密实度,有利于防止截面空洞问题,保证!线束、的导电性,使整个电器系统的运行更顺畅、更稳定。其次,超声,波焊接电。阻系数接近”于零,具有非常?强的:导电性的同时。还能减少“与电阻接触过程中导致的热量堆积,从而防止线束局部位置温度过高引起线)超声波焊接在IGBT领域的应用不断加深:

  IGBT即绝缘栅双极型晶体管,是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家,战略”性”新兴产业,在轨道交”通、智能电网、航空航天、电动汽“车与新!能源、装备!等领域?应用极广。IGBT?作,为,重要“的电力、电子的、核心;器件,其可靠性。是决”定!整个装置安全运行的最重要的因素。IGBT模块的功率”导电端子需要承载数百安培的大电流,对电导率和热导率有较高的要求,而汽车中的IGBT还要承受一定的振动和冲击力,对机,械强度要求高,故IGBT导电端子的焊接技术工艺要求十分高。个IGBT模块通常需要经过贴片、焊接、等离子“清洗、X光检测、键合、灌胶固化、成型、测试、打标共:9道工、艺后才”能投“放到市、场。其中焊,接工艺中焊接质量直接”影响功率模块“的可靠性及使用寿命。传统:的锡焊,工艺虽然工艺简单,操作简便,但存“在易氧化,且焊:接过程:中释放有,毒气体,环保?性差等缺”点,而超声波焊?接则。能解决上述问题,同时具备焊;接效率更高、低电阻、无需助、焊剂、无火花、更安全“高效、焊接效,果更好等、优点。

  当代社:会,各种塑料制品!已渗透到人们日常生活的各个领域,同时也被广泛应用到航空、船舶、汽车、电器、包装、玩具、电子、纺织等行?业。然而!由于:注塑工“艺的限制,在相当”一部、分形状?复杂。的塑料制。品不能一!次注塑成“型,因此、需要粘接,而沿用多年的塑料粘?接和热合工艺较为落后,不仅效率低,而且粘接剂还有一定的毒性,引起环、境污染和劳动保,护等问题。传统的粘接工艺已不能!适应现代塑料工业的发展需要,于是超声波塑料焊接以其高效、优质、美观、节能、安全等优越性被”广泛应用。超声。波在焊接:塑料制品?时,既不要添:加任何粘?接剂、填料或溶,剂,也不消耗大量热!源,具有操作简便、焊接速度快、焊接!强度高、生产。效率高等优点。

  随着热!塑性塑料及其复合材料的广泛应;用,超声波焊接技术进一步拓宽应用范围,已充分应用在口罩、纸尿裤等无纺布市场。无纺布又称、为“非织造布”,亦称为“不织布、针刺棉、针刺无纺。布”,是一种不“需要?经过纺纱和织布工序”就能形成的织物。无纺“布具”有防潮、透气、柔韧、质轻、阻燃、无毒无味、价格低廉、可循环,再用等。特点,可用于不;同行业,如农用,薄膜、制鞋、制革、床垫、装饰、化工、印刷、医疗、汽车、建材、家具等;领域。超声波;焊接!在无纺;布市场;的应、用是利“用?超声波,技术完、成对口;罩、纸尿,裤等!产品的?打?片,成型、封口、封边、耳带焊。接等工序。超声、波焊接技术相比其他传统工艺(如胶粘、电烫合或热“融合等),具有生”产效率高、焊接质量好、环保节能等显著优点,目前在无纺布领域有着广泛的市场应用。

  第五章 2022-2028年中国各地区超声波焊接设备行业运行状况分析及预测

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