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    超聲波焊接機功主要組成部分

    換能器部分由三部分組成:

    換能器(TRANSDUCER)、增幅器(又稱擴大錐、變幅桿,BOOSTER)、焊頭(又稱熔接模,HORN或SONTRODE) 

    ① 換能器(TRANSDUCER):換能器的作用是將高頻電振蕩信號轉換成機械振動。目前根據其轉換原理的不同分:

    磁致伸縮式和壓電式兩種。

    A:磁致伸縮式超聲波換能器。磁致伸縮效應在早期的超聲波應用中較常使用,其優點是可做的功率容量大;缺點是轉化效率低,制作難度大,難于大批量工業生產。

    B:壓電效超聲波換能器。壓電陶瓷換能器的發明,使壓電效應反效應的應用得以廣泛采納。壓電陶瓷換能器具有轉換效率高,大批量生產等優點,缺點是制作的功率容量偏小?,F有的超聲波機器一般都采用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個金屬的前后負載塊將壓電陶瓷夾在中間,通過螺桿緊密連接而制成的。

     

    ② 變幅桿(BOOSTER):又稱超聲波變速桿、超聲波聚能桿、其外形通常為變截面桿,是超聲波加工處理設備中超聲振動系統的重要組成分之一。在超聲振動系統工作過程中,由超聲換能器輻射面所產生的振動幅度較小,當工作頻率在20KHZ范圍內超聲換能器輻射面的振幅只有幾微米,而在超聲加工、超聲焊接、超聲搪錫、超聲破壞細胞、超聲金屬成型(包括超聲冷拔管絲和鉚接)等大量高強度超聲應用中所需要的振幅大約為幾十至幾百微米,所以必須借助變幅桿的作用將機械振動質點的位移量和運動速度進行放大,并將超聲能量聚集在較小的面積上,產生聚能作用。超聲變幅桿還可以作為機械阻抗變換器,在換能器和負載之間架起橋梁,進行阻抗匹配,使超聲能量更有效地從換能器向負載傳輸。此外,在超聲加工處理設備的結構工藝上,通常在變幅桿或半波長等截面桿(即振幅放大倍數等于1)的波節平面處加帶一個法蘭盤,利用法蘭盤將超聲振動系統固裝在超聲設備上。在向高溫介質或腐蝕介質輻射超聲能量時,還可以借助于變幅桿把換能器與惡劣環境隔離開,使換能器避免被腐蝕,減少受到熱的影響。

    變幅桿可分為縱向振動變幅桿、彎曲振動變幅桿、扭轉振動變幅桿。其中縱向振動變幅桿可分為簡單形、復合形。

    ③ 焊頭(HORN):焊頭的作用是對于特定的塑料件制作,符合塑料件的形狀、加工范圍等要求。 

    換能器、變幅桿、焊頭均設計為所工作的超聲頻率的半波長,所以它們的尺寸和形狀均要經過特別的設計;任何的改動均可能引致頻率、加工效果的改變,它們需專業制作。耐用根據所采用的材料不同,尺寸也會有所不同。適合做超聲波的換能器、變幅桿和焊頭的材料有:鈦合金、鋁合金、合金鋼等。由于超聲波是不停地以20KHZ左右高頻振動的,所以材料的要求非常高,并不是普通的材料所能承受的。 


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