超聲波換能器是超聲波焊機(jī)的高頻機(jī)械振動(dòng)源和功能,即將超聲波發(fā)生器輸出的電能或磁能轉(zhuǎn)換為同頻率的機(jī)械振動(dòng)。目前,超聲波焊機(jī)中使用的換能器有兩種,一種是磁致伸縮換能器,另一種是壓電陶瓷換能器。
磁致伸縮換能器由于效率低、性價(jià)比低,需要直流極化磁場(chǎng),因此目前很少使用超聲波焊機(jī)。
壓電陶瓷換能器的基本原理是基于晶體材料的壓電效應(yīng),即壓電晶體材料。壓電陶瓷的輸出主要用于超聲波焊接,當(dāng)這種材料在成熟場(chǎng)變形時(shí),會(huì)在晶體表面產(chǎn)生電荷,在晶體內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)。相反,當(dāng)晶體受到外部電場(chǎng)作用時(shí),金片會(huì)變形。這種情況稱為壓電效應(yīng),稱為正電效應(yīng)或逆電效應(yīng)。
超聲波換能器是超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的核心部件。超聲波換能器的設(shè)計(jì)關(guān)系到焊機(jī)的工作效率、穩(wěn)定性。大多數(shù)壓電陶瓷換能器都是在市場(chǎng)上使用的。根據(jù)振動(dòng)形式可分為徑向振動(dòng)模式、縱向復(fù)合振動(dòng)模式、剪切振動(dòng)模式、厚度振動(dòng)模式等。超聲波塑料焊機(jī)加工塑料工件時(shí),需要的是高頻的縱向振動(dòng)。
