超声波金属焊接技术是超声波焊接在塑料焊接之后新兴的高科技应用,在这个应用上更能体现超声波技术的发展,众多的企业加入了这个行业,各个企业都在发展自己的核心竞争力,主要在两个方面:1. 核心技术; 2. 应用技术。我们称之为:“军备竞赛”。
既然是军备竞赛,那我们也要划分一下梯队:
第一梯队:20KHz单换能器能达到5000W以上的,我们把他们归为第一梯队,进入第一梯队的有:Telsonic(瑞士)﹑Stapla(Schunk德国)﹑Amtech(Branson美国)﹑Sonics(美国)﹑Sonobond(美国)﹑Dukane(美国)﹑Sonictech(楚鑫机电 中国)。
第二梯队:20KHz单换能器能达到3000W以上的,我们把他们归为第二梯队,进入第二梯队的有:Techsonic(韩国)﹑国内用欧美的发生器及换能器做应用的厂家等.
第三梯队:20KHz单换能器只能达到2000W的,我们把他们归为第三梯队,进入第三梯队的有:中国国内除楚鑫机电外的自主研发超声波金属焊接设备所有厂家。第三梯队实际只具备普通超声波塑料焊接技术,对于超声波金属焊接标准不明确,技术积累极少,产品应用集中于低端低要求应用,例如电池行业。
我们来说一下第二梯队:1. Techsonic(韩国特声):据德国Stapla的人员介绍,Techsonic原是Stapla的韩国代理商,基本沿袭Stapla十年前的东西。目前从其网站及展会展出的产品看,自己还是没有形成开发能力,产品系列单一化。
韩国特声也产生了几家公司,技术路线基本一致,这里就不一一分析了。
2. 国内用欧美的发生器及换能器做应用的厂家:缺乏综合技术,在各行业没有形成影响力。
下面我们重点说一下第一梯队:
1. Telsonic(瑞士):
个人认为综合技术水平这家公司全球第一。其20KHz单换能器能达到5000W以上,15KHz单换能器能达到8000W以上,双换能器推挽式结构也有(这样就能达到20KHz 10000W﹑15KHz 16000W水平);为了彰显其技术,其在世界上首个将扭转焊接模式商业化并大力推广,值得敬佩。
2.Schunk﹑Stapla(德国):
一家非常专业的超声波金属焊接设备公司,曾经的封管机王者﹑汽车线束行业领军企业。2018年展会已经推出9000W(20KHz)端子焊接系统。我们虽然在市场上见不到其有什么新奇的应用,通常的应用里,德国产品的精益求精表现得还是很突出的。
3. Amtech(Branson美国):
借助于Branson在全球的销售网络,其市场表现还是很不错的,电池行业应用的王者。可能是由于技术封锁的需要,其中国销售人员对技术的理解度不高。这间公司在技术上和其它公司不同的是:钛合金焊头+焊嘴(TIP)的广泛应用。虽然我们觉得这种应用存在缺点,毕竟美国人将其优点也发挥到极致了。
这是其线束机钛合金焊头的图纸,能转弯的焊头,设计得极具特点。
值得注意的是:2019年慕尼黑电子展上,以Branson母公司Emerson名义推出了新设计的线束机以及弯曲振动焊机,预估其希望扩大汽车市场的市场占有率。
4. Sonics(美国):
这家公司是Amtech(Branson美国)出来的人员创办的,核心技术和Amtech差不多。为了和Amtech划清界限,其机架结构进行了重新设计,亮点是固定方式:摒弃了Amtech的弹片固定方式,采用了变幅杆节点+焊头节点软固定方式,很有创意:大幅度减小了固定座体积。缺点是焊头尺寸受限严重。
5. Dukane(美国):
二十年前,我们在中国能看到这家公司的超声波塑料焊机。一直以来,我们都只是认为这家公司只做超声波塑料焊,通过美国EWI的资料才知道,他们在金属焊领域并没有消失,他们也有5000W单换能器及10000W双换能器系统,和Fabrisonic一起搞超声波固结去了,还有超声波辅助钻铣。超声波固结属于3D打印技术,对于金属层叠材料合成有其特殊优势,广泛应用于航空航天及军工,这种应用对于中国是封锁的。
6.Sonobond(美国):弯曲振动系统的鼻祖。弯曲系统对于声耦合状态的优胜性是所有超声波系统里最高的。双弯曲耦合系统使其能做到100多平方电线焊接。
7. Sonictech(楚鑫机电 中国):我们楚鑫机电又在做什么呢?我们花了7年时间,开发了超声波金属焊的核心技术:换能器、发生器、焊头。我们还做了更高的一些技术储备:如换能器组合技术,20KHz能组合成30KW换能器系统。在应用技术上,我们紧跟那些世界前沿的公司,博采众长,形成了我们公司的技术取向。紧紧跟随,适时超越,是我们的目标。
在中国,我们正在努力在一个个细分行业里称王,像平板太阳能行业,我们的市场占有率已超过80%。
在超声波金属焊行业,还有一些公司只在某一细分行业精心耕耘,像德国steckmann,只做平板太阳能的超声波滚焊,也是很了不起的公司。
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