超聲波焊接機核心部件--超聲波換能器
超聲波換能器(Ultrasonic transducer)的功能是將輸入的電能轉換成機械能(即超聲波)再傳遞出去,而自身消耗很少的一部分能量。
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。
換能器的結構
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采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成,Cymbal陣列接收器由8~16只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于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,包括外殼(1)、匹配層即聲窗(2)、壓電陶瓷圓盤換能器(3)、背襯(4)、引出電纜(5),其特征在于它還包括Cymbal陣列接收器,它由引出電纜(6)、8~16只Cymbal換能器(7)、金屬圓環(8)、(9)和橡膠墊圈(10) 組成;Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器3之上;壓電陶瓷圓盤換能器用作基本的超聲波換能器,由它發射和接收超聲波信號;Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器之上,作為超聲波接收器,用于接收圓盤換能器頻帶之外的多普勒回波信號。
主要使用在超聲波塑料焊接機、超聲波金屬焊接機,超聲波清洗機,氣相機,三氯機等
超聲波換能器常見問題:
1、超聲波振子受潮,可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭,檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況,一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達不到這個絕緣電阻值,一般是換能器受潮,可以把換能器整體(不包括噴塑外殼)放進烘箱設定100℃ 左右烘干3小時或者使用電吹風去潮至阻值正常為止。
2、換能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆歐表結合檢查,一般作為應急處理的措施,可以把個別損壞的振子斷開,不會影響到別的振子正常使用。
3、振子脫膠,我們的換能器是采用膠結,螺釘緊固雙重保證工藝,在一般情況下不會出現這種情況。
4、不銹鋼振動面穿孔,一般換能器滿負荷使用10年可能會出現振動面穿孔的情況。
超聲波換能器的應用
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。
超聲波焊接
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。由于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, 還節約了塑料制品昂貴的模具費, 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。
超聲波清洗
超聲波清洗的機理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應,對清洗件上的污物產生的機械起剝落作用,同時能促進清洗液與污物發生化學反應,達到清洗物件的目的。超聲波清洗機所用的頻率根據清洗物的大小和目的可選用10~500kHz,一般多為20~50kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面,也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業、農業、家用設備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機、食品、醫院和醫學研究等行業得到了越來越廣泛的應用。
其他超聲波換能器應用領域及產品:
超聲波加工
壓電陶瓷變壓器
超聲波馬達
超聲波減肥
超聲波育種
電子血壓計
遙測遙控
交通監測
測距
檢漏及氣體檢測
信息采集