超声波焊机的结构和原理

        超声波焊机主要由如下几个部分组成：发生器、气动部分、程序控制部分、换能器部分。发生器的主要作用是将工频50Hz的电源利用电子线路转化成高频（例如 20KHz）的高压电波；气动部分的主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要；程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果；换 能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传递、放大、达到加工表面。
        现在国内应用较多的发生器一般有两种：一种是以美国BRANSON 公司为代表，所采用的桥式功放电路，保护电路采用相位保护，工作频率一般为20KHz。其优点是电转换效率高，缺点是频率调节电感调节范围窄，频率跟踪性 能较差；另一个缺点是功率不可能做得很大，最大也就是3KW 左右；另一种是台湾型机器，普遍采用B类功放、过流保护、桥式反馈。优点是功率可以做得较大（如4.2KW），频率跟踪性能好，大功率情况下一般采用 15KHz的工作频率。缺点是电转化效率较低，15KHz的工作频率是人耳所能听到的，反映出噪声较大；另外还有瑞士、德国、日本的采用频率自动跟踪技术 的机器。因其价格较高 ，国内并不常见。强荣超声科技公司研发一款同欧美相比的自动追频超声波焊接机，咨询热线13922910948
        换能器部分由三部分组成：换能器（TRANSDUCER）、增幅器（又称二级杆、变幅杆，BOOSTER）、焊头（又称焊模，HORN或SONTRODE）。
        ① 换能器(TRANSDUCER)：换能器的作用是将电信号转换成机械振动信号。将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用。A：磁致伸缩效应。磁 致伸缩效应在早期的超声波应用中较常使用，其优点是可做的功率容量大；缺点是转化效率低，制作难度大，难于大批量工业生产。B：压电效应的反效应。压电陶 瓷换能器具有转换效率高，大批量生产等优点，缺点是制作的功率容量偏小。现有的超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是用两个金属的前后负 载块将压电陶瓷夹在中间，通过螺杆紧密连接而制成的。通常的换能器输出的振幅为10μm左右。
        ② 变幅杆（BOOSTER）：变幅杆本身就是一条金属柱，通过形状的设计，可以将换能器传递过来的振幅进行放大，达到加工塑料件所需能量振幅，相当于加热的 温度，如我们常用的ABS、AS 塑料所需的加工振幅为20μm左右；尼龙、聚丙稀所需的加工振幅为50μm左右。
        ③ 焊头（HORN）：焊头的作用是对于特定的塑料件制作，符合塑料件的形状、加工范围等要求。
        换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的超声频率的半波长，所以它们的尺寸和形状均要经过特别的设计；任何的改动均可能引致频率、加工效果的改变，所以需 要专业制作。根据所采用的材料不同，尺寸也会有所不同。适合做超声波的换能器、变幅杆和焊头的材料有：钛合金、铝合金、合金钢等。由于超声波是不停地以 20KHz左右高频振动的，所以对材料的要求非常高，并不是普通的材料所能承受的。
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