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超聲波金屬焊接是一種機械處理過(guò)程,在焊接過(guò)程中,并無(wú)電流在被焊件中流過(guò),也無(wú)諸如電焊模式的焊弧產(chǎn)生,由于超聲焊接不存在熱傳導與電阻率等問(wèn)題,因此對于有色金屬材料來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一種理想的金屬焊接設備系統,對于不同厚度的片材,能有效地進(jìn)行焊接。也可以對非金屬焊接,例如用于制作各式服裝花邊、頭飾、窗簾花邊、臺布花邊、口布、筷套、花仔、玩具仔、雨傘、竹炭包、以及無(wú)紡布袋封邊制作。
超聲波換能器超聲波換能器將高頻電能轉變?yōu)楦哳l率的機械振蕩(超聲波),分為壓電效應超聲波換能器與磁致伸縮效應超聲波換能器。對于前者,壓電效應的原理是,如果對壓電材料施加壓力,它便會(huì )產(chǎn)生電位差(稱(chēng)之為正壓電效應),反之施加電壓,高頻誘導焊接機原理,則產(chǎn)生機械應力(稱(chēng)為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻振動(dòng),則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時(shí),則產(chǎn)生高頻聲信號(機械振動(dòng)),這就是我們平常所說(shuō)的超聲波信號。石英晶體的壓電效應較弱,3000V才產(chǎn)生小于0.01um的變形。對于后者,由于磁致伸縮材料在磁場(chǎng)作用下,其長(cháng)度發(fā)生變化,可發(fā)生位移而做功或在交變磁場(chǎng)作用可發(fā)生反復伸張與縮短,從而產(chǎn)生振動(dòng)或聲波,高頻誘導焊接,這種材料可將電磁能(或電磁信息)轉換成機械能或聲能(或機械位移信息或聲信息),相反也可以將機械能(或機械位移與信息)。轉換成電磁能(或電磁信息),它是重要的能量與信息轉換功能材料。鎳棒的振幅一般也不超過(guò)0.005~0.01mm。超聲波加工需0.01~0.1mm的振幅,因此需要變輻桿4、5。
超聲波的兩個(gè)主要參數:
頻率:F≥20KHz(在實(shí)際應用中因為效果相似,通常把F≥15KHz的聲波也稱(chēng)為超聲波);
功率密度:p=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2),通常p≥0.3w/cm2。在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進(jìn)行清洗,其原理可用“空化”現象來(lái)解釋?zhuān)撼暡ㄕ駝?dòng)在液體中傳播的音波壓強達到一個(gè)大氣壓時(shí),其功率密度為0.35w/cm2,這時(shí)超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實(shí)際上無(wú)負壓存在,因此在液體中產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力,哪里有高頻誘導焊接,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到很大時(shí)破裂,由于破裂而產(chǎn)生的強烈沖擊將物體表面的污垢撞擊下來(lái)。這種由無(wú)數細小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現象稱(chēng)為“空化”現象。太小的聲強無(wú)法產(chǎn)生空化效應。
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