振動(dòng)在物體中的傳遞形成波。這樣超聲波振波的形成有兩個(gè)條件:一是振動(dòng)源,二是傳播介質(zhì)。超聲波波的分類(lèi)一般有如下幾種:一是根據(jù)振動(dòng)方向和傳播方向來(lái)分類(lèi)。當(dāng)振動(dòng)方向與傳播方向垂直時(shí),稱(chēng)為橫波。
當(dāng)振動(dòng)方向與傳播方向一致時(shí),稱(chēng)為縱波。二是根據(jù)頻率分類(lèi),我們知道人耳敏感的聽(tīng)覺(jué)范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個(gè)范圍之內(nèi)的波叫做聲波。低于這個(gè)范圍的波叫做次聲波,超過(guò)這個(gè)范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播,主要有以下的參數(shù):一是速度V,二是頻率F,三是波長(zhǎng)λ。三者之間的關(guān)系如下:V=F.λ。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長(zhǎng)也就不同。
另外,還需要考慮的一點(diǎn)就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠(yuǎn),能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。
A、超聲波塑焊機(jī)的應(yīng)用,
塑料加工中所用的超聲波,現(xiàn)有的幾種工作頻率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙,在加壓的情況下,使兩個(gè)塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產(chǎn)生融化,使接觸位塑料熔合,達(dá)到加工目的。
B、超聲波塑焊機(jī)結(jié)構(gòu)
超聲波塑焊機(jī)主要由如下幾個(gè)部分組成:發(fā)生器、氣動(dòng)部分、程序控制部分,換能器部分。
發(fā)生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線(xiàn)路轉(zhuǎn)化成高頻(例如20KHZ)的高壓電波。
氣動(dòng)部分主要作用是在加工過(guò)程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。
程序控制部分控制整部機(jī)器的工作流程,做到一致的加工效果。
換能器部分是將發(fā)生器產(chǎn)生的高壓電波轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng),經(jīng)過(guò)傳遞、放大、達(dá)到加工表面。
c.換能器部分由三部分組成:換能器(TRANSDUCER);增幅器(又稱(chēng)二級(jí)桿、變幅桿,BOOSTER);焊頭(又稱(chēng)焊模,HORN或SONTRODE)。
?、贀Q能器(TRANSDUCER):換能器的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)信號(hào)。將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)信號(hào)有兩種物理效應(yīng)可以應(yīng)用。
A:磁致伸縮效應(yīng)。B:壓電效應(yīng)的反效應(yīng)。磁致伸縮效應(yīng)在早期的超聲波應(yīng)用中較常使用,其優(yōu)點(diǎn)是可做的功率容量大;缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化效率低,制作難度大,難于大批量工業(yè)生產(chǎn)。
自從朗之萬(wàn)壓電陶瓷換能器的發(fā)明,使壓電效應(yīng)反效應(yīng)的應(yīng)用得以廣泛采納。壓電陶瓷換能器具有轉(zhuǎn)換效率高,大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是制作的功率容量偏小。
現(xiàn)有的超聲波機(jī)器一般都采用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個(gè)金屬的前后負(fù)載塊將壓電陶瓷夾在中間,通過(guò)螺桿緊密連接而制成的。通常的換能器輸出的振幅為10μm左右。
