超声波焊接技术在金属线束领域的革新应用
自1960年代起，超声波技术便以其独特优势在塑料、无纺布和包装材料的焊接，以及橡胶切割等领域大放异彩。然而，随着21世纪初汽车工业的转型，特别是新能源汽车的崛起，超声波焊接技术在金属连接领域找到了新的应用场景——超声波金属焊接。这种创新技术如今在汽车制造中被广泛应用，如图1所示，将线束与金属件紧密焊接，或线束与线束间的无缝对接，如Herrmann Ultrasonic在2019年的金属焊接机所示。
例如，2018年，Blue Jean Cable通过SonoWeld 1600焊接机，成功地将连接扬声器的线束与香蕉插座焊接在一起，如图3所示，这标志着超声波焊接在汽车内部电气连接中的重要角色。在汽车行业，如图4所示，超声波技术常被用于将铜线束可靠地焊接到接地端子上，实现轻量化和高效连接。
超声波金属焊接机以其高效性和可靠性，成为众多部件制造过程中的关键工具。铜或铝线缆可以被精准焊接到尺寸小巧（小于手掌大小）的金属元件上，应用场景包括锂电池连接、线缆接头、母线、电机线圈、接线端子和电池管理系统等。
市场上的超声波焊接技术百花齐放，包括横向振动型和扭矩振动型。横向振动系统，如图4所示，原先是为塑料焊接设计的，通过90°旋转转为金属焊接，利用剪切运动实现精确焊接。Sonics&Materials Inc.的金属焊接产品北美销售经理Dave Krysiak指出，超声波技术的优势在于其低电阻连接、参数可监控以及焊接过程中对氧化层的有效清除，提高了焊接过程的稳定性和效率。
横向振动系统如MWB40、MWB20和MWB15等型号，各有不同的频率和功率，适应不同规格电线的焊接。而扭矩振动系统，如Sonobond Ultrasonic的专利楔形驱动系统，提供了一种垂直振动的解决方案，有效解决了焊接过程中的弯曲应力和运动停滞问题，如图5所示。
Sonobond的SonoWeld 1600焊机，以其1500或2500W的输出功率，成为线束焊接的得力工具，无论是连接铜线到铝件，还是焊接17AWG到00AWG的线束到金属端子，都展现出了卓越的性能。Blue Jeans Cable正是通过这款机器，实现了扬声器线束与香蕉插座的可靠连接，节省了时间和人力成本。
Telsonic AG的SONIQTWIST和PowerWheel系列，为更大规模的线束和金属端子焊接提供了解决方案，如电池极耳、线束间连接以及大型线束端子焊接，如图6所示。 Royal Power Solution公司也在其电缆连接器项目中，成功利用了Telsonic的MPX-TC焊机和MT8000 PowerWheel系统，确保了不同规格线束的高效焊接。
超声波焊接技术的崛起，不仅提升了汽车行业的连接性能，也推动了其他工业领域对高效、精确焊接方法的需求。随着技术的不断发展，超声波焊接在金属线束连接领域的应用将更加广泛，展现出无穷的潜力和创新力。