超声波塑料焊接机使用的声学系统

2021-10-09 10:05:28

 (1)换能器

超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分:1驱动部分;2固定部分;3工作部分。对于中小功率超声换能器常把驱动部分与固定部分合并,或把固定部分与工作部分合并,从而缩小体积,减轻重量。在以上三个组成部分中,驱动是核心,一般采用螺栓夹紧的纵向振动换能器,其中有半波长纵向振子与四分之一波长纵向振子。半波长纵向振子与半波长聚能器相连接组成一个全波长的塑料焊接换能器。而四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连,组成一个半波长换能器。

(2)工具头

对不同的焊接对象需要有不同的工具头。不管是近场焊接还是传输焊接(远场),只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅。

工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种。塑料焊接机用声系统工具头,所用材料通常为铝合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制造的,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。

在大尺寸的工具头中(工具头尺寸大于二分之一波长时),若不采取某些措施,会产生横向振动,使超声辐射的效率大大下降,甚至不能进行焊接。因此在工具头中适当部位开槽是破坏横向振动措施之一。开槽的位置在横向振动的节点处效果较好,因为节点处应力集中,最易改变振动形式,即最易产生横向振动,开槽的长度入/4~)/3为宜(为纵向振动波长),槽距工具头的辐射面距离不能太近,否则会影响到辐射面上位移振幅分布,造成位移振幅分布不均匀。甚至会使辐射面与开槽相对应的部位不振或振动极小,此距一般取入/10~)/8。槽的宽度一般为X/20(X为横向振动波长),槽之间距离一般为X/5~X/4之间。