超声波 简介

什么是超声波
超声波在诊断中的应用最为著名,人们用它给未出生的婴儿照相。在工业领域,多工艺过程都
会用到超声波,比如清洗、塑料和金属的焊接、切割、改型、材料检测、分离、混合、干馏、
雾化、定位、测量等等。


超声波是指不在人类可听范围内的声音。声波可以在具有一定弹性的介质(气体,液体,固体
)中传播微小的压力和密度波动。一秒内的振动次数就是频率,单位为赫兹 (Hz)。人类可听的
频率范围在 16 Hz 到 20000 Hz 内。20000 Hz 以上的范围就属于超声波。




超声波技术 选择它的优势

环保

热能将通过高频率的机械振动产生,这是由分子和组件之间的表面摩擦产生。

节能

超声波以在连接区域内无任何添加物为条件,通过有目标性和优化能量聚焦,使其只有极其小的一个能量损耗。

高性价比

通过合理的进程和能源开支,以及同可承受的实际购置成本相比较,是节约成本的。




 

快速

由于在冶炼中从声能实现快速的能量输出,熔体基本小于1秒,所以在常规的热焊中大大缩短了生产时间。

合理

较少的焊接时间和高成本效益。声音活性成分实际是无磨损的,因此服务和维护成本是非常小的。




超声波 技术基础设备

人类听觉可以听见的机械振动范围是16Hz16,000Hz频率。低于16Hz的人类的听觉将无法感受到,称之为此声或者超声波(美国)。频率是在一秒内产生的振动。

技术的多样性,如清洗、金属焊接、切削加工、成型、焊接、材料检测、定位、诊断、疗法和信号输出等,均可使用超声波振动。添加超声波技术已投入到热塑性塑料中,在过去的二十年发展成为了一项重要的连接工艺。在电子设备领域、建筑构件、汽车行业和纺织工业等行业均被广泛应用,特别是超声波塑料焊接和铆接应用。根据应用领域的不同使用20-50kHz频率的超声波焊接机。  

市面上所售的电磁和磁换能器的振动几乎都是纵向的,这意味着振动器的声音寄存器表面正弦在静止的表面振动。

图片1显示纵波。在纵向波方向分散作用方向和振动方向同时发生。两个相同振动条件下的间距被称为lambda

纯纵波只在空间无限媒体上发生。要求通过能源导体几何(转换件、焊头)在超声波连接技术中出现大多数通常发生纵波和横波的混合形式横波是振动方向横穿传播方向图2.

出现的混合形式被称为应变轴,如图3.

振动节点(纵向振幅为0)波腹(最大振幅)的位置是恒定的。在压缩范围中的机械共振流膨胀,且在范围内扩大(最大振幅)和稀释。通过超声波变换装置的反射产生在声辐射端面上,振动系统的机械共鸣的振动形成一个静止波。焊头的工作面在波腹上,由此为最大的纵向振幅。
 

出现的不受控制的弯曲波,图4, 焊头的设计。




Types of vibrating systems

Longitudinal vibrating systems

Longitudinal vibration systems are used in many fields, e.g. for welding plastics and non-ferrous metals or for cleaning.

Torsional vibrating systems

The torsional process has the advantage that only a small part of the vibrations is transferred into the area surrounding the weld seam. This means that more of the energy is directed to the actual weld area, achieving greater energy density, and sensitive parts and surfaces are not affected by the vibrations.

Transverse vibrating systems

Transverse vibrating systems are used for exciting screens.