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超声波换能器

超声波换能器也称为超声波转换器，是超声波焊接系统的关键组件。换能器是将高压电发生器的电能转换为用于焊接过程的机械振动的装置。

换能器由一定数量的加在两个金属板之间的压电陶瓷片（锆钛酸铅， PZT ）组成，金属板一般是钛。在每一片之间有一个薄薄的金属片作为电极，当正弦电信号通过电极进入换能器时，薄片就伸缩。振动的频率范围为15-70kHz，在超声波焊接中常用的频率是20kHz或40kHz ， 振幅或峰一峰幅值即为转换器在机械振动过程中前后移动的距离。20kHz的转换器，振幅为20um(0 -008in);40kHz的转换器，振幅为9um(0.00035iri)。

由于压电陶瓷薄片拉伸时力学性能比较差，所以在设备的中心穿过一个螺栓，对薄片施加一个预紧压力，以保证当薄片伸缩时保持受压，也就是具有一个机械偏置量。

超声波振子频率：15KHz、20KHz、28KHz-800W、28KHz-500W、35KHz、40KHz

当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，316L不锈钢超高频诱导加热 脱漆去漆，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能太大。这个压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的压力之积

超声波塑料焊接机校模：

为达到高的生产效率，焊头与塑料件之间的距离应尽量缩短但仍需留有足够的空间方便取放塑料件。

1、将塑料件放在底座中调整气压在2Kg左右，利用焊头升降开关来使上下摸对准。

2、选择适合的焊头与塑料件之间的距离锁紧机架固定把手。

3、调整限位螺栓使焊头下降，使压紧塑料件之后仍有0.2mm左右的空间。（对于焊接深度要求较高的塑料件，此空间相应加大）。

4、调整焊接、保压时间、气压、试焊样件。

5、观察样件，如发现焊接不均匀，则需要细调底座的平衡，一般原则为焊接部位熔接越厉害，则应调低，在底座相反位置垫上纸片等抬高底座对应位置，使塑料件与焊头吻合良好。