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一种旋转超声换能器的制作方法

一种旋转超声换能器的制作方法

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  • 发布时间:2022-01-06 16:11
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摘要:旋转超声换能器结构合理简单、生产成本低、安装方便;将只能用于轴向振动的换能器机构转换为扭转振动换能器机构;同时由于力的叠加效应,换能器的瞬时可承受功率可以相应叠加增加,从而获得径向扭转振动的大功率专用换能器;换能器的振动模式可以满足空间小、振幅小、功率大的金属焊接应用。

一种旋转超声换能器的制作方法

【概要描述】旋转超声换能器结构合理简单、生产成本低、安装方便;将只能用于轴向振动的换能器机构转换为扭转振动换能器机构;同时由于力的叠加效应,换能器的瞬时可承受功率可以相应叠加增加,从而获得径向扭转振动的大功率专用换能器;换能器的振动模式可以满足空间小、振幅小、功率大的金属焊接应用。

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目前在超声波金属焊接领域,一般采用轴向振动换能器,与被焊产品水平放置,通过超声波水平线性振动的一定压力和高频摩擦传递能量,达到焊接效果。但直线方向的振动幅度一般较大,超声波能量会向一个方向传递,在焊接产品时会导致产品其他部位能量吸收过多,造成一定程度的损伤。特别是在需要大功率焊接时,很难控制焊接的瞬时能量,导致产品破碎的问题。如果能量降低,就会造成一定概率的虚焊,因此空间小、功率大的超声波金属焊接一直是应用中的难点。

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为此,技术人员提供一种旋转超声换能器,以解决上述问题,其在结构设计中将换能器的振动方向从现有的轴向振动模式改变为周向扭转振动模式,从而解决超声波金属焊接应用中的焊接断裂和虚拟焊接问题。为了解决上述问题,该旋转超声换能器采用如下技术方案:一种旋转超声换能器,包括母射发器、子晶片谐振单元、金属片、振动节点片、振动单元前部、焊接连接点、内接电弧槽、焊头连接部分和振动单元后部;子晶片谐振单元由振动单元前部和振动单元后部一体形成;子晶片谐振单元的数量为四个,子晶片谐振单元以矩阵阵列的方式设置在母发射极顶端的外表面上;母射发器与子晶圆谐振单元的具体连接关系如下:子晶圆谐振单元的振动单元前驱体均通过焊接连接点与母射发器固定连接;子晶片谐振单元上的振动单元后部外表面固定包覆连接有四块金属片;两个振动节点片固定包覆连接在子晶片谐振单元上的振动单元后部的外表面上;母射发器外表面中端的两个侧面设有内弧槽;焊头连接部分整体形成在母射发器的下表面上。四个子晶片谐振单元以成对相反的顺序布置在母发射极上。子晶片谐振单元上的振动单元后部的直径为30-40毫米,子晶片谐振单元上的振动单元后部的厚度为3-5毫米。金属箔是高导电性的金属箔,子晶片谐振单元上的振动单元前体的直径为35毫米~ 45毫米。

上述旋转超声换能器结构合理简单、生产成本低、安装方便;将只能用于轴向振动的换能器机构转换为扭转振动换能器机构;同时由于力的叠加效应,换能器的瞬时可承受功率可以相应叠加增加,从而获得径向扭转振动的大功率专用换能器;换能器的振动模式可以满足空间小、振幅小、功率大的金属焊接应用。


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