普通超声波焊接机的工作频率为20khz。当一些产品使用20khz超声波机焊接缺陷时,这时需要做一些改进工作,所以其他的操作频率设备,如15kHz、28kHz、35kHz、40kHz、28k到40kHz的设备,已经开发出来了。这些高频元件体积小,抗噪性低,工作速度慢。当材料经受28khz至40khz的反应时,具有较好的组合保护作用。
转换器喇叭和焊接头喇叭都很小,因为35khz或40khz波长大约是20khz波长的一半。这允许组件相互靠近放置,使设备适合在较小的空间自动化设备。为了移动身体的一部分,没有必要移动整个身体。设备成本可降低10%左右。
为了尽可能保证焊机良好的焊接稳定性,从生产管理的角度出发,应尽可能减少焊机的切换次数。更重要的是,从超声波焊接机的设计和生产角度来看,应该采取一定的措施。例如,换能器、等关键部件的材料选择是否能适应更宽的光谱传输范围,某些部件的形状和尺寸是否符合声波传输原理,是否能更好地适应不同波长的传输。高频电磁波与机械振动,以及换能器与系统的匹配是否良好等,也会对焊机的焊接稳定性产生比较大的影响。
在超声波焊接中,纵波以高频形式传播,产生低振幅的机械振动。焊接机的电能转化为往复运动的机械能。为了了解振幅、频率和波长之间的关系,以及它们与发热的关系,我们需要了解超声波焊接机的主要部件。
超声波焊接机的主要部件有功率发生器、换能器、调幅器(有时称为喇叭)和焊接头。电源发生器将电压为120V/240V的50-60Hz电源转换为电压为1300V、运行频率为20-40Khz的电源。这种能量被提供给换能器,换能器利用圆盘状的压电陶瓷将电能转化为机械振动,即当高频电流通过压电陶瓷时,压电陶瓷会产生应变位移。