Ultrahangos erősítő

Az ultrahangos hegesztőgép általában ultrahangos generátorból, ultrahangos jelátalakítóból, ultrahangos erősítőből és tartószerkezetből áll, amelyben a kürt főként az energiaátvitel és az erősítés szerepét tölti be. Az ultrahang eredeti amplitúdója általában kicsi, általában csak néhány mikron, míg a tényleges feldolgozási alkalmazásokban az amplitúdó több tucat-száz mikront igényel, ezért gyakran szükséges az ultrahang amplitúdójának felnagyítása a kürtön keresztül. A mechanikai impedancia hatása amplitúdó és amplitúdó között is előállítható. A jelátalakító és a terhelés közötti impedanciaillesztés hatékonyabban tudja átvinni az ultrahangenergiát a jelátalakítóról a hegesztési felületre. A kürt leggyakrabban használt anyagai az alumíniumötvözet, az alacsony széntartalmú acél, a rozsdamentes acél és a titánötvözet. Minden anyagnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Például, bár a titánötvözet nagy szilárdsággal és jó akusztikai teljesítménnyel rendelkezik, drágább; Az alumíniumötvözet alacsony sűrűségű és jó akusztikai teljesítménnyel rendelkezik, de könnyen kopható és törhető; Az ötvözött acél nagy szilárdsággal és kopásállósággal rendelkezik, de akusztikai teljesítménye viszonylag gyenge.

Az alumíniumötvözet ultrahangos erősítő magas csomóponti hőmérséklet-emelkedéssel rendelkezik a hegesztési folyamat során, így az alumíniumötvözet erősítő nem alkalmas nagyméretű és hosszú távú gyártásra és feldolgozásra, de alkalmasabb kis tételek és kis alkatrészek hegesztésére. Az alumíniumötvözet ultrahangos erősítőhöz képest az ötvözött acél ultrahangos erősítő nagyobb merevséggel, rugalmassági modulussal és jobb kopásállósággal rendelkezik, így alkalmas nagy tételes és hosszú távú feldolgozási környezetre. A titánötvözet ultrahangos erősítő a legideálisabb anyag az összes anyag közül, de az ára drága, és általában csak a kulcsfontosságú alkatrészek hegesztésére használják.

A négy anyag közül az alumíniumötvözet feltöltő csomópont hőmérséklet-emelkedése a legmagasabb. A túl magas csomóponti hőmérséklet csökkenti a feltöltő rezonanciafrekvenciáját, és befolyásolja a hegesztés minőségét. Ez az ultrahangos feltöltő nem alkalmas tömeges és hosszú távú feldolgozásra. A titánötvözet kürtcsukló hőmérséklet-emelkedése a legkisebb, mivel a belső csillapítása kicsi. Más anyagokhoz képest stabilabban működik rezonanciafrekvencián. Az ötvözött acél feltöltőben az alacsony széntartalmú acél magasabb üzemi hőmérsékletet és nagyobb hegesztési szilárdságot képes ellenállni, mint a rozsdamentes acél. Az ABS műanyag minták ultrahangos hegesztésével nyert hegesztési szilárdság közül a titánötvözet túlnyomásos hegesztésével kapott hegesztési szilárdság a legnagyobb, mivel a titánötvözet anyagának csekély belső csillapítása és energiavesztesége van. Az alacsony széntartalmú acél, az alumíniumötvözet és a rozsdamentes acél viszont növeli a hegesztési szilárdságot.