任何東西的振動(dòng)都會(huì)發(fā)出聲音，任何聲音都是靠振動(dòng)而發(fā)生的。人的耳朵只能覺(jué)察到一定范圍內(nèi)的聲音，這個(gè)范圍可到18000（18K）Hz。更高頻率的聲音我們把它稱為超聲波。超聲波可產(chǎn)生高頻的振動(dòng)，利用這種振動(dòng)，我們可以很容易對(duì)非鐵金屬進(jìn)行焊接。超聲波線束焊接機(jī)是超聲波金屬焊接機(jī)的衍生設(shè)備。主要應(yīng)用于汽車線束、摩托車線束的焊接等銅線、鋁線的焊接。所以常被叫做汽車線束焊接機(jī)。

金屬焊接是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，其優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無(wú)火花、接近冷態(tài)加工；缺點(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊點(diǎn)位不能太大、需要加壓。超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)在作電流點(diǎn)焊電極加超聲振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上，因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術(shù)。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機(jī)理還不是很清楚。它類似于摩擦焊，但有區(qū)別，超聲焊接時(shí)間很短，溫度低于再結(jié)晶；它與壓力焊也不相同，因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過(guò)程中的初始階段，切向振動(dòng)出去金屬表面的氧化物，并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過(guò)程而使接觸面積增大，同時(shí)使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或超聲波振幅過(guò)大會(huì)使焊接強(qiáng)度下降，甚至破壞。


超聲波焊接重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是溫度較低。溫度的產(chǎn)生是不可避免的，它只是由摩擦所產(chǎn)生的，只相當(dāng)于金屬熔點(diǎn)的1/3或1/2。在焊接過(guò)程所產(chǎn)生的低溫下，由于退火的產(chǎn)生和低溫沒(méi)有破壞導(dǎo)線的絕緣性，金屬導(dǎo)線保留了原有的性能；此外，較低的溫度還意味著可以把很薄的金屬焊接到厚金屬上，而不造成薄金屬的損傷。這些在線束生產(chǎn)中都是十分重要的。在電器產(chǎn)品中使用的大部分金屬，其導(dǎo)熱性都很好，這樣用熔化的方法就很難來(lái)焊接。因?yàn)闊崃亢芸炀蛷慕饘俦砻嫔l(fā)掉了，這就需要施加更多的熱量補(bǔ)充來(lái)完成焊接。超聲波焊接就沒(méi)有遇到這些問(wèn)題。事實(shí)上，由于沒(méi)有熔化發(fā)生，超聲波焊接的能量只相當(dāng)于電阻焊的1/30。換句話說(shuō)，用功率3KW的超聲波焊機(jī)可以完成電阻焊需要90KVA才能完成的工作，因此工作中的成本也是顯而易見(jiàn)的。超聲波焊接是一個(gè)機(jī)械的過(guò)程，沒(méi)有電流流過(guò)工件，所以金屬的導(dǎo)電率也就沒(méi)有影響。金屬表面一般都會(huì)附著污染物和氧化層，使用超聲波焊接，無(wú)需對(duì)金屬表面進(jìn)行預(yù)先處理，超聲波振動(dòng)可以直接把附著物振碎后除去。超聲波焊接的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是工件壽命長(zhǎng)。超聲波線束機(jī)的焊頭有4個(gè)工作面，這樣就減少了后期設(shè)備維護(hù)費(fèi)用