振幅

  振幅對(duì)于需要焊接的材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，相當(dāng)于鉻鐵的溫度。

  溫度達(dá)不到就會(huì)熔接不上，溫度過(guò)高就會(huì)使原材料燒焦或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞而強(qiáng)度變差。

  選擇的超聲波換能器不同，換能器輸出的振幅都不同，經(jīng)過(guò)適配不同變比的超聲波變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求。通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關(guān)。

  形狀來(lái)說(shuō)如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等，對(duì)變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。選用的是不同品牌的焊接機(jī)，最簡(jiǎn)單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作，能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定。

  頻率

  任何的超聲波焊接機(jī)都有一個(gè)中心頻率，例如 20KHz、40 KHz 等，焊接機(jī)的工作頻率主要由超聲波換能器(Transducer)、超聲波變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機(jī)械共振頻率所決定。

  超聲波發(fā)生器的頻率根據(jù)機(jī)械共振頻率調(diào)整，以達(dá)到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個(gè)部份都設(shè)計(jì)成一個(gè)半波長(zhǎng)的諧振體。超聲波發(fā)生器及機(jī)械共振頻率都有一個(gè)諧振工作范圍。

  一般設(shè)定為±0.5 KHz，在此范圍內(nèi)焊接機(jī)基本都能正常工作，我們制作每一個(gè)焊頭時(shí)，都會(huì)對(duì)諧振頻率作調(diào)整，要求做到諧振頻率與設(shè)計(jì)頻率誤差小于 0.1 KHZ。20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會(huì)控制在 19.90—20.10 KHZ，誤差小5‰。

  節(jié)點(diǎn)

  節(jié)點(diǎn)、焊頭、超聲波變幅桿均被設(shè)計(jì)為一個(gè)工作頻率的半波長(zhǎng)諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個(gè)端面的振幅最大，應(yīng)力最小， 而相當(dāng)于中間位置的節(jié)點(diǎn)振幅為零，應(yīng)力最大。

  節(jié)點(diǎn)位置一般設(shè)計(jì)為固定位，但通常的固定位設(shè)計(jì)時(shí)厚度 要大于 3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會(huì)引致一些叫聲和一部分的能量 損失，對(duì)于叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離，或采用隔聲材料進(jìn)行屏蔽，能量損失在設(shè)計(jì)振幅參數(shù)時(shí)予 以考慮。

  網(wǎng)紋

  超聲波金屬焊接通常會(huì)在焊接位表面，底座表面設(shè)計(jì)網(wǎng)紋，網(wǎng)紋設(shè)計(jì)的目地在于防止金屬件的滑動(dòng)，盡可能將能量傳遞到熔接位。網(wǎng)紋設(shè)計(jì)一般有方形、菱形、條形網(wǎng)紋。黃金手飾等金屬包覆焊頭與底座根椐要 求不能設(shè)計(jì)紋路，網(wǎng)紋的大小與深淺根據(jù)具體的焊接材料要求來(lái)確定。

  換能器

  供金屬焊接裝置使用的換能器和供塑料焊接裝置使用的換能器沒(méi)有很大的區(qū)別，特殊性在于焊接金屬具有更高質(zhì)量的要求，因?yàn)樵诤附咏饘贂r(shí)往往需要很大的瞬間功率，要求換能器有高的功率容量和低的阻抗，不用使用塑料焊接裝置使用的換能器。

  電源

  金屬焊接裝置使用的超聲波電源和供塑料焊接裝置使用的超聲波電源沒(méi)有很大的區(qū)別。特殊性在于焊接金屬具有更高的要求，為了滿足金屬焊接的需要， 必需使用智能化的超聲波電源--超聲波發(fā)生器。

  超聲波發(fā)生器具有頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，在焊接過(guò)程中機(jī)械裝置 或電子元件的工作情況發(fā)生變化會(huì)引起振動(dòng)頻率的改變，超聲波發(fā)生器將跟蹤振動(dòng)系統(tǒng)的頻率，使發(fā)生器和振動(dòng)系統(tǒng)之間一直處于諧振狀態(tài)，頻率自動(dòng) 跟蹤系統(tǒng)能夠補(bǔ)償在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的工作狀態(tài)改變，使系統(tǒng)重新處于諧振狀態(tài)并保正焊接參數(shù)的穩(wěn)定， 重點(diǎn)是振幅的穩(wěn)定，這對(duì)于金屬焊接具有非常重要的意義。