[發明專利]振動焊接系統和方法

有效

• 申請號: 201710647605.3
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107685189B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: T·J·林克;W·W·蔡;N·W·平托;M·P·巴洛格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;安文森

1.一種用于將焊絲的一部分接合到基底的振動焊接系統，其包括：

砧座和附接到超聲焊極的焊墊；

所述焊墊包含設置在第一區域中的多個第一能量導向器和設置在與第一區域相鄰的第二區域中的多個第二能量導向器，其中所述第一能量導向器以第一高度從焊墊表面垂直突出，并且所述第二能量導向器以大于第一高度的第二高度從焊墊表面垂直突出；

其中當所述第二能量導向器與所述基底接觸時，在所述焊墊的第一區域中在所述基底與所述第一能量導向器之間形成通道；

其中所述通道被配置成容納所述焊絲的所述部分；

其中所述通道具有小于所述焊絲的所述部分的橫截面直徑的深度；

其中在所述超聲焊極的操作期間所述焊墊與所述砧座合作以便夾緊所述焊絲的所述部分和所述基底；且

其中所述第一能量導向器設置成在所述超聲焊極的所述操作期間與所述焊絲的所述部分接觸并將所述焊絲的所述部分推向所述基底，以實現所述焊絲的所述部分到所述基底的接合。

2.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述焊絲是由形狀記憶合金制成。

3.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述焊絲是由高抗拉強度合金制成。

4.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述基底鄰接所述砧座，且所述焊絲鄰接所述焊墊。

5.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述第二能量導向器中的每一個被配置成平截頭體。

6.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述第一能量導向器和所述第二能量導向器中的每一個的尖端部分被配置成半球體。

7.根據權利要求1所述的振動焊接系統，其中所述第一能量導向器各自包含凹側部分，其中當所述第二能量導向器與所述基底接觸時，所述凹側部分中的對置凹側部分形成所述基底與所述第一能量導向器之間的所述通道，其中所述第一能量導向器的所述凹側部分中的對置凹側部分被設置成在所述超聲焊極的所述操作期間將所述焊絲的所述部分推向所述基底。

8.一種使用包含設置有焊墊的超聲焊極以及砧座的振動焊接系統將焊絲接合到基底的方法，所述方法包括：

將所述焊絲和所述基底夾持在所述超聲焊極與所述砧座之間；和

振動激發所述超聲焊極；

其中所述焊墊包含第一區域和與第一區域相鄰的第二區域，其中所述第一區域包含多個第一能量導向器，且所述第二區域包含多個第二能量導向器，其中所述第一能量導向器以第一高度從焊墊表面垂直突出，并且所述第二能量導向器以大于第一高度的第二高度從焊墊表面垂直突出；

其中當所述第二能量導向器與所述基底接觸時，由第一能量導向器與第二能量導向器一起在所述焊墊的第一區域中在所述基底與所述第一能量導向器之間形成通道；

其中所述通道被配置成容納所述焊絲的一部分；

其中所述通道具有小于所述焊絲的所述部分的橫截面直徑的深度；

其中在所述超聲焊極的操作期間所述焊墊與所述砧座合作以便夾緊所述焊絲的所述部分和所述基底；且

其中所述第一能量導向器被設置成當所述超聲焊極被振動激發時與所述焊絲的所述部分接觸并將所述焊絲的所述部分推向所述基底。