超聲波模具的頻率、振動節(jié)點、阻抗、振幅
超聲波模具頻率參數(shù)
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，超聲波焊接機的工作頻率主要由超聲波換能器（Transducer）、超聲波變幅桿（Booster）、和超聲波焊頭（Horn）的機械共振頻率所決定，發(fā)生器的頻率根據(jù)機械共振頻率調(diào)整，以達(dá)到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個部份都設(shè)計成一個半波長的諧振體。超聲波發(fā)生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍，如一般設(shè)定為±0.5 KHz，在此范圍內(nèi)超聲波塑料焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調(diào)整，要求做到諧振頻率與設(shè)計頻率誤差小于0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰
超聲波模具振動節(jié)點
超聲波焊頭、超聲波變幅桿均被設(shè)計為一個工作頻率的半波長諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個端面的振幅最大，應(yīng)力最小，而相當(dāng)于中間位置的節(jié)點振幅為零，應(yīng)力最大。節(jié)點位置一般設(shè)計為固定位，但通常的固定位設(shè)計時厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失，對于叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離，或采用隔聲材料進(jìn)行屏蔽，能量損失在設(shè)計振幅參數(shù)時予以考慮.
超聲波模具的阻抗
超聲波模具的阻抗即聲波在模具材料中傳輸時的聲阻抗。如果材料聲阻抗太大或者形狀設(shè)計不合理，聲波在傳輸過程中會出現(xiàn)極大的損失，等于超聲波焊接機的電源負(fù)載很大，如果此時超聲波電源保護(hù)不力，將會損害超聲波電源的功率器件，同時應(yīng)力集中在模具的某個位置也將造成模具裂紋。
超聲波模具的振幅參數(shù)
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關(guān)鍵參數(shù)，相當(dāng)于鉻鐵的溫度，溫度達(dá)不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經(jīng)過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關(guān)，形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機，最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作，能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定。
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2024-10-08