超聲波換能器結(jié)構(gòu)原理

超聲波換能器是超聲波焊接機的高頻機械振動源及功能，就是要把超聲波發(fā)生器輸出的電能或是磁能轉(zhuǎn)換成同樣頻率的機械振動，超聲波焊接機用的換能器，現(xiàn)階段有兩種，一種，磁致伸縮型換能器，還有一種就是壓電陶瓷換能器

磁致伸縮式換能器，由于效率不高，性價比低，還需要外加直流極化磁場，因此現(xiàn)階段超聲波焊接機就很少應(yīng)用。

在超聲波焊接機關(guān)鍵用的都是壓電陶瓷生產(chǎn)量，這些材料在完善外地產(chǎn)生變形時，在壓電陶瓷晶體表面，會有電荷，晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電場，相反，當晶體呈受外電場功能時，金片會出現(xiàn)變形，這類現(xiàn)況稱作壓電效應(yīng)，前面一種稱正電現(xiàn)象，或是稱逆電現(xiàn)象。

超聲波換能器是超聲振動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，超聲波換能器設(shè)計的好與壞，關(guān)系著焊接機工作效率，穩(wěn)定性及使用壽命等，在市場中采用絕大部分的壓電陶瓷換能器，依照震動形式差別種類繁多，如徑向振動模式，縱向復(fù)合式振動模式，剪切振動模式，厚度振動模式等。超聲波塑料焊機工作的時候加工塑料工件，更需要的是高頻率的縱向震動。促使工件上下模上下高頻振動融化焊接層獲得焊接實際效果。

壓電換能器的構(gòu)造：

壓電陶瓷換能器的構(gòu)造，由壓電陶瓷晶片，電極片，前后左右蓋等構(gòu)成。高強度鋁合金或是鈦合金制造獲得，這是運用了壓電陶瓷的縱向效應(yīng)器，陶瓷元件的極化方位，電場方向，機械振動方位，以上三者同樣。這類換能器稱縱向復(fù)合震動換能器，其長度方位尺寸遠高于兩者的寬度。

這類換能器通過更改前后左右蓋的材料尺寸來控制換能器的頻率帶寬，前后左右增速比和有效機電耦合系數(shù)等技術(shù)參數(shù)。針對超聲波焊接機而言，極諧振頻率（串并聯(lián)），，并聯(lián)特性阻抗、靜態(tài)電容，前和振速比等參數(shù)極其重要的。超聲波焊接機最常用的正面震動換能器是半波長換能器，1/4波長換能器使用的特別少。

壓電陶瓷換能器的優(yōu)勢：

陶瓷元件大多是具有比較大的抗壓強度，中心螺桿提供專用，與此同時在環(huán)境強度變化時提高，換能器的穩(wěn)定，與此同時保證原件在大功率驅(qū)動下取壓縮狀態(tài)，這樣可以避免，陶瓷盤帳而導致的破裂，由于陶瓷材料的缺陷是能夠可接受的張應(yīng)力小

圓環(huán)的數(shù)目及連接方法都有選擇余地，進而能較寬的特性阻抗及頻率范圍設(shè)計換能器

更改頭尾金屬材料蓋板的材料尺寸，可以控制換能器的帶寬，前后左右振速比和有效機電耦合系數(shù)等技術(shù)參數(shù)。




審核編輯：劉清