超聲波換能器又叫超聲波振子,將超聲波發(fā)生器輸出的電能,或者磁能轉換成相同頻率的機械振動,超聲焊接機用的換能器,目前有兩種,磁致伸縮型換能器和壓電陶瓷換能器。由于效率低,性價比低,還需外加直流極化磁場,因此目前超聲焊接機已經(jīng)很少使用。
現(xiàn)在超聲波焊接機設備大多采用的壓電陶瓷換能器。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動。醫(yī)用超聲換能器的工作原理大體是相同的,其內部通常都包含一個電的儲能元件和一個機械振動系統(tǒng)。
當換能器用作發(fā)射器時,從激勵電源送來的電振蕩信號,將引起換能器中電儲能元件中,電場或磁場的變化,這種變化通過某種效應對換能器的機械振動系統(tǒng)產(chǎn)生一個推動力,使其進入振動狀態(tài),從而推動與換能器機械振動系統(tǒng)相接觸的介質發(fā)生振動,向介質中輻射聲波。
接收聲波的過程正好與此相反,外來聲波作用在換能器的振動面上,從而使換能器的機械振動系統(tǒng)發(fā)生振動,借助某種物理效應,引起換能器儲能元件中的電場或磁場發(fā)生相應的變化,從而引起換能器的電輸出端產(chǎn)生一個相應于聲信號的電壓和電流。
超聲波焊接有超聲波金屬焊接和超聲波塑料焊接兩大類。其中超聲波塑料焊接技術已獲得較為普遍的應用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動,通過上焊件把超聲振動能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大,所以會產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化,在接觸壓力的作用下完成焊接工作。
超聲塑料焊接可方便焊接其他焊接法無法焊接的部位。另外,還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費,縮短了加工時間,提高了生產(chǎn)效率,有經(jīng)濟、快速和可靠等特點。