1.超声换能器工作原理超声换能器是将电能转化为机械振动并放大振幅的部件,主要包括超声换能器,超声波变幅杆和超声波焊头。超声波塑料焊接机上的超声换能器的工作原理,就是利用压电陶瓷材料的逆压电效应产生振动工作的。将一压电晶体置于外电场中,在电场的作用下,引起晶体内部正负电荷重心的移动,这一极化位移又导致晶体发生形变,这就叫做逆压电效应。超声变幅杆是超声加工处理设备中超声振动系统的重要组成部分之一。在超声振动系统工作过程中,由于超声换能器辐射面所产生的振动幅度较小,当工作频率在20kHz范围内,超声换能器的辐射面的振幅只有数微米,而在超声焊接中所需要的振幅大约为数十至数百微米。所以必须借助变幅杆的作用,将机械振动质点的位移量和运动速度进行放大,并将超声能量聚集在较小的面积上,产生聚能作用。超声变幅杆还可以作为机械阻抗变换器,在换能器和负载之间架起桥梁,进行阻抗匹配,使超声能量更有效地从换能器向负载传输。超声波的频率越高,其穿透力越强,但也会使超声波换能器的工作难度增加。广东定制超声波换能器厂家报价
1.超声波换能器是什么超声波换能器是一种能够将电信号转换成机械振动信号的器件。它通常由压电陶瓷片和金属质量均匀的振动体构成,通过交变电场的作用,使得压电陶瓷片发生压缩和张力变化,从而形成了高频振动能够传导到振动体中。2.超声波换能器的工作原理超声波换能器的工作原理基于压电效应和马克斯韦–塞维尔方程。在交变电场作用下,压电陶瓷片会发生压缩和张力变化,这种变形会产生相应的机械振动,而金属板则能够把这种机械振动输出成超声波信号。3.超声波换能器的作用和用途超声波换能器主要应用于医学、工业、科研等领域。在医学应用中,超声波换能器可以被用于超声诊断、超声***等领域;在工业领域中则可以被应用于清洗、焊接、检测等领域;在科研中,则可以被用于实验室的各种实验和研究。陕西定制超声波换能器厂家维修随着技术的不断进步和发展,超声波换能器在未来可能会应用于更加复杂的领域和工艺中。
压电晶体类型其中**成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件,称为压电换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。这种换能器电声转换效率高,原材料价格便宜,制作方便,也不容易老化。常用的材料有石英晶体、钛酸钡和锆钛酸铅。石英晶体的伸缩量太小,3000V电压才产生0.01um以下的变形。钛酸钡的压电效应比石英晶体大20-30倍,但效率和机械强度不如石英晶体。锆钛酸铅具有二者的优点,一般可用作超声波清洗,探伤和小功率超声波加工的换能器。
超声波加工把微细磨料随超声波加工工具一起以一定静压力加在工件上,就能加工出与工具相同的形状。加工时换能器需在15~40kHz的频率下,产生15~40微米的振幅。超声波工具使工件表面的磨料以相当大的冲击力连续冲击,破坏超声辐射部位,使材料破碎而达到去除材料的目的。超声波加工主要应用于宝石、玉器、大理石、玛瑙、硬质合金等脆硬材料的加工以及异型孔和细深孔的加工。此外,在普通切削工具上加超声波换能器振动时,也可起到提高精度和效率的作用。在环保领域,超声波换能器可以用于水处理、废气处理等方面。
变幅杆的类型及作用:变幅杆又叫聚能器,在声学系统中起着放大换能器输出的振幅并耦合传输到工件的作用。各种锥形杆都可以作为变幅杆,设计各种变幅杆,共同目标是指变幅杆的自振频率人,与换能器的推动频率谐振,并在结构上考虑合适的放大倍数,低的传输损耗,以及自身具备的足够机械强度。变幅杆可分为纵向振动变幅杆,弯曲振动变幅杆,扭转振动变幅杆,其中纵向变幅杆可分为简单型,复合型。简单型又可以分为指数型,圆锥型,悬链型,阶梯形,而复合型由各种简单型变幅杆,根据实际需要组合而成的。超声波在介质中传播时会产生一定的压力变化,这种现象被称为声波压缩效应。陕西定制超声波换能器厂家维修
当超声波发生器产生的高频超声波信号作用于压电陶瓷片时,会产生机械振动能。广东定制超声波换能器厂家报价
2超声换能器系统的设计超声波塑料焊接机换能系统的设计,主要包括超声换能器、超声波变幅杆和焊头3个部分,如图1所示。超声换能器主要是由前、后盖板和夹在前后盖板中间的陶瓷晶堆组成,从图1可以看出,换能器的3部分是由螺钉联接在一起的。超声波换能器和超声波变幅杆之间以及变幅杆与焊头之间,都是靠双头螺柱联接在一起的。超声塑料焊接机中把这样联接在一起的换能器、变幅杆和超声波焊头组成的系统,叫做振动系统。整个振动系统,是在变幅杆的变截面处通过法兰的嵌合作用固联在机架上的。2.1超声波换能器的设计超音波塑料焊接机工作时,加工塑料工件需要的是高频率的纵向振动,使得工件的上下模上下高频振动熔化焊接层,得到焊接效果。因此选择换能器的种类,是纵向复合式换能器,结构简单,示意图如图2所示。首尾两块是金属盖板;中间是压电陶瓷晶堆,一般是纵向极化的带圆孔片或圆管,也可以是径向极化的圆管;一根应力螺杆将这3部分紧紧压牢。广东定制超声波换能器厂家报价