超聲波振動(dòng)子

超聲波振動(dòng)子又稱超聲波振子，將換能器與變幅桿連接后的整體叫做振動(dòng)子。由壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能（聲波振動(dòng)）的相互轉(zhuǎn)換，并通過(guò)聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進(jìn)行放大的器件。 [1] 由于變幅桿是一個(gè)無(wú)源器件，它本身不產(chǎn)生振動(dòng)，只是將輸入的振動(dòng)改變振幅后再傳遞出去，完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場(chǎng)激勵(lì)下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)，但是振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器連接合理設(shè)計(jì)的變幅桿后，超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化，只要材料強(qiáng)度足夠，振幅可以超過(guò)100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動(dòng)時(shí)，其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向剛好相反，相當(dāng)于存在一個(gè)相對(duì)靜止的節(jié)面。這個(gè)節(jié)面叫做節(jié)點(diǎn)，這里也是振動(dòng)子的較佳固，偏離這個(gè)節(jié)點(diǎn)固定就會(huì)降低振動(dòng)子的工作效率，俗稱漏波。

超聲波換能器應(yīng)用

超聲波焊接

超聲波焊接有超聲波金屬焊接和超聲波塑料焊接兩大類。其中超聲波塑料焊接技術(shù)已獲得較為普遍的應(yīng)用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動(dòng), 通過(guò)上焊件把超聲振動(dòng)能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大, 所以會(huì)產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化, 在接觸壓力的作用下完成焊接工作。超聲塑料焊接可方便焊接其他焊接法無(wú)法焊接的部位。另外, 還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費(fèi), 縮短了加工時(shí)間, 提高了生產(chǎn)效率, 有經(jīng)濟(jì)、快速和可靠等特點(diǎn)。

超聲波加工

把微細(xì)磨料隨超聲波加工工具一起以一定靜壓力加在工件上, 就能加工出與工具相同的形狀。加工時(shí)換能器需在 15～ 40 kHz的頻率下, 產(chǎn)生 15～ 40 微米的振幅。超聲波工具使工件表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊, 破壞超聲輻射部位, 使材料破碎而達(dá)到去除材料的目的。超聲波加工主要應(yīng)用于寶石、玉器、大理石、瑪瑙、硬質(zhì)合金等脆硬材料的加工以及異型孔和細(xì)深孔的加工。此外, 在普通切削工具上加超聲波換能器振動(dòng)時(shí), 也可起到提和效率的作用。

如今進(jìn)行超聲波換能器的有效選擇

　　超聲波換能器在銷售中經(jīng)常碰到客戶無(wú)法告知其實(shí)際的用途以及詳細(xì)的一些參數(shù)，導(dǎo)致沒(méi)法正確的給客戶選型。對(duì)于超聲波換能器廠家而言，其在超聲波換能器本身參數(shù)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試等方面比較熟悉，而對(duì)于超l聲儀器設(shè)備廠家而言，其對(duì)系統(tǒng)的整體性能及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的環(huán)境較熟悉。

　超聲波換能器供應(yīng)廠家根據(jù)客戶提供的詳細(xì)信息進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)適合系統(tǒng)要求的超聲波換能器，并將主要參數(shù)和系統(tǒng)廠家溝通討論，選擇確定一套方案后制作超聲波換能器樣品進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試情況，對(duì)超聲波換能器進(jìn)行微調(diào)或者直接批量生產(chǎn)。

　　因?yàn)槌暡〒Q能器結(jié)構(gòu)類型較多，如果僅僅提供少量的參數(shù)，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)制作出的超聲波換能器在性能和成本及其它細(xì)節(jié)方面上有很大的差異。所以，雙方需要對(duì)超聲波儀器設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行盡量詳細(xì)的交流和探討，然后才能確定超聲波換能器的具體指標(biāo)參數(shù)，這樣可以l大限度的節(jié)約時(shí)間和成本。