天津超声波焊接模具/超声波胎具/超声波焊接治具/超声波焊头/超声波夹具/超声波焊机

超声波焊头/超声波模具

天津上荣超声波焊接设备：超声波焊接模具

　　　　超声波焊头是一个可将机械振动传递到工件的声波工具，是按应用要求专门定制的。超声波焊头的分子会沿着其长度方向伸缩，所以超声波焊头会随着振动频率伸缩。超声波焊头的振幅取决于和工件接触的超声波焊头面的最远点和最近点之间的移动量（如峰一峰移动）。超声波焊头专门设计为半个波长的长共振梁。通过改变超声波焊头的横截面形状，可以给它一个增益系数，来增加超声波焊头接受来自于换能器一增益器组件振动的振幅。三种常用的超声波焊头设计，包括台阶式、指数式和悬链曲面式。台阶式超声波焊头由横截面积不同但形状一致的两部分组成，两部分之间的过渡区在节点附近。由于节点平面横截面的突变，台阶式超声波焊头在这一区域有很高的应力集中，如果驱动振幅过大会导致破坏。增益系数在9:1以下的话可以用台阶式超声波焊头。

  指数式超声波焊头的横截面面积随着长度的变化以指数形式变化。平稳过渡段将压力分布在很长的一段上，这样压力集中要比台阶式超声波焊头产生的小。它一般只能获得比较小的增益系数，因此用于受力小、振幅低的场合。

  悬链曲面式超声波焊头在台阶式超声波焊头的基础上，于通过节点处加了更多的逐步过渡圆弧。它可以在低的应力集中的前提下得到高的增益系数。

  大的超声波焊头[一般直径或宽度大于90mm(3.Sin)]都加了槽来减少水平振动引起的应力分布。这些槽实际上是将大超声波焊头分成单独的小超声波焊头，来保证在超声波焊头表面得到一致的振幅，并且减小内部应力。

  在同时发生多种焊接操作的应用场合，可以使用综合超声波焊头。综合超声波焊头是在一个圆形或矩形（半波长）的大底座上，安装的半波长超声波焊头（通常为台阶式或圆形）。重要的是，超声波焊头在声学上应当均衡和对称。

  具有轮廓形状的超声波焊头是通过在任何标准形状的超声波焊头的接触面上铣削有特定工件的轮廓形状得到的。其超声波焊头的轮廓形状由工件廓形通过仿形铣削或CNC数控铣削获得。必须把超声波焊头当做一个精密的音叉，其形状应当尽可能地均衡和对称。

  超声波焊头材料一般是高强度的铝合金、钛或淬火钢。铝是容易加工的低成本材料，它有优良的声学特性，因此将其用于焊接大型工件或用来制作原型超声波焊头和加工要求比较复杂的超声波焊头。铝由于其表面硬度和疲劳强度差，可能不适合长期生产应用。但是它可以经表面涂镀铬或镍来缓和这些问题。

  钛具有很好的表面硬度、疲劳强度和优良的声学特性，但昂贵，且不易加工。钛也可以通过碳涂层用于高耐磨的场合。

  由于疲劳强度低，钢制超声波焊头只能应用于低振幅。像在超声金属嵌件和焊接玻璃填充材料这样的高磨损应用中，钢超声波焊头是可以满足要求的。

  好的超声波焊头设计是成功焊接的关键，超声波焊头作为精密元件，只有那些熟练于声学设计和测试的专家才能制造。