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(shù)已獲得較為普遍的應(yīng)用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動(dòng), 通過上焊件把超聲振動(dòng)能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大, 所以會(huì)產(chǎn)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(wú)法焊接的部位。另外, 還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費(fèi), 縮短了加工時(shí)間, 提高了生產(chǎn)效率, 有經(jīng)濟(jì)、快速和可靠等特點(diǎn)。
超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,而它自身消耗很少一部分功率(小于10%)。所以,使用超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配,其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。超聲波換能器在合適的電場(chǎng)激勵(lì)下能發(fā)生有規(guī)律的振動(dòng),其振幅一般10μm左右,這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。連上通過合理設(shè)計(jì)的變幅桿后,超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化,只要材料強(qiáng)度足夠,振幅可以超過100μm。
使用超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配,其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。換能器的頻率相對(duì)而言還比較直觀些。該頻率是指用頻率(函數(shù))發(fā)生器,毫伏表,示波器等通過傳輸線路法測(cè)得的頻率,或用網(wǎng)絡(luò)阻抗分析儀等類似儀表測(cè)得的頻率。一般通稱小信號(hào)頻率。與它相對(duì)應(yīng)的是上機(jī)頻率,即客戶將換能器通過電纜連到機(jī)箱上,通電后空載或有載時(shí)測(cè)得的實(shí)際工作頻率。因客戶匹配電路各不相同,同樣的換能器在不同的驅(qū)動(dòng)電源(電箱)表現(xiàn)出來(lái)的頻率是不同的,這樣的頻率不能作為交流討論的依據(jù)。