手持式超聲波焊接機的工作原理及其結(jié)構(gòu)

　　手持式超聲波焊接機的原理在超聲波焊接過程中，手持式超聲波焊接機可將這種高頻振動波通過增幅器增大其震動波幅，然后在加載到上模，通過上模將增強過的高頻振動波作用在產(chǎn)品上，使產(chǎn)品之間瞬間高頻振動不能夠產(chǎn)生高熱量，從而達到產(chǎn)品熔接在一起的目的。
　　手持式超聲波焊接機由高頻電流轉(zhuǎn)換器、壓電式轉(zhuǎn)換器、調(diào)幅器、電極臂或聲波桿等基本構(gòu)架組成。
　　1.高頻電流轉(zhuǎn)換器
　　高頻電流轉(zhuǎn)換器的主要作用是將輸入的低頻電流轉(zhuǎn)化為輸出的高頻電流，其頻率范圍與超聲波頻率范圍相同，超聲波焊接較常使用的是20khz的輸出頻率。
　　2.壓電式轉(zhuǎn)換器
　　壓電式轉(zhuǎn)換器的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機械振動能，而頻率保持不變。通常由一個壓電或變頻器來完成，它是利用不對稱的晶體，如天然石英晶片、合成的鈦酸鋰或鋇的晶片等，在處于交變電場時會隨著電流頻率的變化而發(fā)生相同頻率的機械變形或尺寸收縮，也叫壓電效應(yīng)。利用這類芯片的壓電效應(yīng)可將高頻電能轉(zhuǎn)換為超聲波能。
　　3.調(diào)幅器
　　壓電材料在交流電壓的作用下擴張或收縮即產(chǎn)生了高頻振動，但這種振動的程度即振幅并不大，約為（0.01-0.02mm）。這對于要產(chǎn)生一個良好的焊接顯然是不夠的，因此在手持式超聲波焊接機上使用一個稱謂調(diào)幅器的部件以增加振幅。這是一種半波鋁質(zhì)或鈦質(zhì)的共振器。
　　4.電極臂或聲波桿
　　電極臂或聲波桿又稱超聲波模具，是將能量傳給待焊塑料產(chǎn)品的工具通常由鋁、鈦等合金制成。它的功能是隨著電極臂端部的振幅增強，把高頻振動和壓力輸送至部件的焊接部位，較典型的振動幅度范圍為（0.05-0.12）mm。電極臂的設(shè)計是一件復雜的事情，除了在形狀上要與待焊產(chǎn)品的輪廓相吻合，同時在焊接產(chǎn)品過程中還應(yīng)保證其頻率與手持式超聲波焊接機相匹配。為保證焊接工序的順利進行，電極臂一般由手持式超聲波焊接機廠家或聲學研究機構(gòu)設(shè)計制造。