1. 超聲波換能器
超聲波換能器的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去,而自身消耗很少的一部分功率。
超聲波換能器,要解決的技術問題是設計一種作用距離大、頻帶寬的超聲波換能器。
換能器由外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器組成。壓電陶瓷圓盤換能器採用厚度方向極化的PZT-5壓電材料製成,Cymbal陣列接收器由8~16隻Cymbal換能器、兩個金屬圓環和橡膠墊圈組成。本發明的作用距離大於35m,頻帶寬度達到10kHz,能檢測高速移動的遠距離目標。
超聲波換能器的應用十分廣泛,它按應用的行業分為工業、農業、交通運輸、生活、醫療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監測、遙測、遙控等;按工作環境分為液體、氣體、生物體等;按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。
2. 超聲波塑料焊接機如何更換超聲波模具
超聲波焊接模具更換調節方法
(1)先開通超聲波設備的工作氣壓源,保證設備氣壓表正常指數
(2)利用專用扳手將設備上原有的焊接模具卸下,裝上需要焊接產品的超聲波模具(順時針為松,切記一定要擰緊)在此要注意先將模具的螺絲上緊。
(3)接通超聲波設備電源,打開啟動按鈕等待五秒,關閉電源,緊接著按下控制器上的音波檢測按鈕,聽到機器發出超聲(聲音應該是清脆,無沙啞和多餘噪音),如果聲音沙啞或尖叫,必須檢查模具是否有破裂或有松動,並採取對策。
(4)松動開機架後面的兩個緊固把手,將機器頭向上搖到一定高度。(根據產品高度來定)
(5)關閉氣源。(將氣壓控制器調整氣壓值為「零」)
(6)將需要焊接的產品放在底模上,並保證合模。
(7)拉下整個模具發振筒,使上模靠近底模,搖動機頭升降器,使上模壓合到產品上,並保持產品與上下模具吻合。
(8)將氣壓加到0.1mpa,選擇開關撥到手動,按下兩個綠色啟動按鈕,使模具下降,並壓住產品。
(9)搖動升降器,使限位螺絲和發振筒保持1MM距離.(根據需要焊接的產品加減)
(10)擰緊機架緊固把手,固定好底模,按下紅色急停按鈕,使機頭上升。
(11)選擇開關波動自動,調整好產品的焊接參數、時間,准備生產
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3. 超聲波換能器焊接注意什麼
1)不要用有腐蝕性的焊劑!最好用松香!
2)電烙鐵功率不要太大!50瓦以內!
3)焊接時間要快!別把鍍層燒掉!
4)引線用軟性多芯線!別太粗!把焊面拉脫!
4. 超聲波換能器的常見問題
一、超聲波換能器使用中的常見問題
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。它是利用換能器產生的超聲振動, 通過上焊件把超聲振動能量傳送到焊區。由於焊區即兩焊件交界處聲阻大, 所以會產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, 還節約了塑料製品昂貴的模具費, 縮短了加工時間, 提高了生產效率, 有經濟、快速和可靠等特點。
常見的問題
1、超聲波換能器的晶片開裂、無力、易過載、電極片打火、電極片開裂、發熱嚴重、怪聲、漏波、晶片錯位等
出現這類情況大致由於以下3種原因導致的
第一、超聲波發生器(超聲波電源或超聲波電箱)或模具(超聲波焊頭/焊頭)及裝配有問題。
解決辦法:檢查這些部件安裝是否存在問題,如果還是找不到原因,可以聯系我們在線技術人員幫你解答,排查並解決問題。
第二、換能器、增幅器有問題。
解決辦法:這種情況發生的可能性比較小,但是也會發生,
第三、雙方的產品都沒有問題,電容量和頻率不匹配。
這是最常見的情況,若輸入匹配不好,則表現為換能器無力,焊不牢。會造成換能器會過載,導致晶片錯位開裂,破碎,螺桿斷,鋁裂或燒電箱功率管等情況。不過現在超聲波設備都安裝了自動檢測,和過載保護報警裝置,能有效的防止設備損壞的可能性。
解決辦法:必須配置同頻率超聲波發生器、換能器、焊頭在一起使用。
2、換能器無力,焊不牢;重者換能器發熱嚴重
如前所述 因為陶瓷片是絕緣體,你幾乎可以理解為換能器是不通電的,它只是相當於一個電容器。要使換能器工作,實際上是通過驅動電路對它施加交流高電壓,讓換能器的電容充放電。壓電陶瓷片在交變電場的作用下做同步伸縮變形,形成了整個換能器的縱向振動,從而帶動變幅桿和模具振動。所以,若電容匹配不好,輕者是換能器無力,焊不牢;重者換能器發熱嚴重,燒電極片、燒電源的大功率管。
解決辦法:匹配好電容
3、換能器電極片(耳朵)振裂或燒掉
而且隨著長時間連續工作,換能器的溫度會升高,導致電容也會升高且變化量可能會超過 50% ,若不能將電容有效地匹配掉,就會造成迴路中電流電壓相位差很大,功率因素很低,虛功高。看看電流很大,但換能器沒力,易發熱,且電源的功率器件也容易發熱損壞。一般換能器電極片(耳朵)振裂或燒掉很可能就是由此引起的。
解決辦法:暫停使用,等到設備冷卻後在開機工作,一般不是連續發震,超負荷工作的這種情況出現的比較少。
一、超聲波換能器工作原理
超聲波換能器又叫超聲波振子,將超聲波發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,第一種是,磁致伸縮型換能器,第二種是壓電陶瓷換能器。第一種由於效率低,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很少使用。
現在超聲波焊接機設備大多採用的是第二種壓電陶瓷換能器。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動。醫用超聲換能器(超聲探頭)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。當換能器用作發射器時,從激勵電源送來的電振盪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產生一個推動力,使其進入振動狀態,從而推動與換能器機械振動系統相接觸的介質發生振動,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發生振動,藉助某種物理效應,引起換能器儲能元件中的電場或磁場發生相應的變化,從而引起換能器的電輸出端產生一個相應於聲信號的電壓和電流。
5. 如果給超聲波換能器接上電後應該什麼反應
首先要問一下你要實現是什麼功能。換能器是沒有最低啟動電壓的,在額定電壓范圍內,任何電壓都可以工作,只是強度的大小。這么低的電壓,換能器應該是沒有聲響的。28KHz是很常見的頻率,555完全可以做到的。
6. 超聲波清洗機的壓電型換能器是怎樣的
壓電式超聲波換能器原理是:
超聲波換能器,其實就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷,利用的是材料的壓電效應將電能轉換為機械振動。一般情況下,先由超聲波發生器產生超聲波,經超聲波換能器將其轉換為機械振動,再經超聲波導出裝置、超聲波接收裝置便可產生超聲波。
超聲波換能器的應用:
(1)超聲波清洗機利用超聲波在清洗液中不斷地進行傳播來清洗物體上的污垢,其超聲波振動頻率便是由超聲波換能器決定的,可根據清洗物來設定不同的頻率以達到清洗的目的。
(2)超聲波焊接機利用超聲波換能器產生超聲波振動,振動產生摩擦使得焊區局部熔化進而接合在一起。
(3)超聲波馬達中並不含有超聲波換能器,只是將其定子近似為換能器,利用逆壓電效應產生超聲波振動,通過定子與轉子的摩擦進而帶動轉子轉動。
7. 超聲波焊接方式有哪幾種
超聲波焊接機的焊接技術是一種高科技,一切熱熔性塑料製品皆可應用,不需加溶劑、粘貼劑或其它輔助品,提高生產率、成本低、提高產品質量及生產安全。超聲波熔接,它是通過供電箱將市電轉變成高頻高壓信號,再通過換能器系統把信號轉換為高頻機械振動,加於塑料製品上,使塑料製品兩部分間產生高速摩擦,溫度上升,當溫度達到製品本身熔點時,使製品介面迅速熔化,同時製品在一定壓力下冷卻定形,從而達到完美焊接。超聲波焊接分為以下幾種:
工具/原料
超聲波焊接機
超聲波換能器
方法/步驟
一、超聲波點焊
兩件平麵塑料件,無舌榫亦無鉚釘,焊頭設計成手槍狀,將一端焊穿而熔合另一平面中。優點在於焊接面不需任何特別設計,針對大型平面工件,焊頭振幅高,焊頭面的設計要視最後要求而設計。
二、超聲波焊接
典型的超聲波焊接面的設計必須具備以下兩個功能:
1.舌榫的設計保證在焊接周期中對位方便;
2.焊線設計纖細,但必須有足夠的可熔化材料令焊接面熔合。具體設計方式要視應用在焊接何種工件設備中。焊接壓力、振幅等參數可調,保證焊頭能接觸到焊接面並施壓,下工件為接受壓力部分,置於底模中不動。焊頭因產生超聲波高頻,令上工件震動生熱,因而能與下工件熔合,焊頭停止震動後,壓力保持,令熔解位置冷卻成型,整個焊接時間大多為一秒。這個方式在行業應用方面非常廣泛,例如汽配,醫療,玩具文具等。
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三、超聲波埋插
指埋植金屬及鏍絲於塑料件上。焊頭接觸金屬釘,因震動生熱,令釘子埋插於塑料件中。
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四、超聲波鉚接
此方式用於兩件不同材料的塑料件,一方為一塑料鉚釘貫穿另一件材料,焊頭焊接面設計成鉚釘包覆狀。高頻震動生熱令塑料釘熔解成型包覆在另一件材料上。