一種旋轉(zhuǎn)超聲波換能器的制作方法介紹

目前在超聲波金屬焊接領(lǐng)域，一般采用軸向振動(dòng)換能器，與被焊產(chǎn)品水平放置，通過超聲波水平線性振動(dòng)的一定壓力和高頻摩擦傳遞能量，達(dá)到焊接效果。但直線方向的振動(dòng)幅度一般較大，超聲波能量會(huì)向一個(gè)方向傳遞，在焊接產(chǎn)品時(shí)會(huì)造成產(chǎn)品其他部位能量吸收過多，造成一定程度的損傷。特別是在需要大功率焊接時(shí)，很難控制焊接的瞬時(shí)能量，造成產(chǎn)品破碎的問題。如果能量下降，就會(huì)造成一定概率的虛焊，因此空間小、功率大的超聲波金屬焊接一直是應(yīng)用中的難點(diǎn)。

技術(shù)人員提供一種旋轉(zhuǎn)超聲波換能器，以解決上述問題，其從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上改變換能器的振動(dòng)方向，從現(xiàn)有的軸向振動(dòng)模式變?yōu)橹芟虻呐まD(zhuǎn)振動(dòng)模式，從而解決超聲波金屬焊接應(yīng)用中的焊接斷裂和虛擬焊接問題。為了解決上述問題，該旋轉(zhuǎn)超聲波換能器采取一下技術(shù)方案：一種旋轉(zhuǎn)超聲波換能器，包括子晶片諧振單元、金屬片、振動(dòng)節(jié)點(diǎn)片、振動(dòng)單元前部、焊接連接點(diǎn)、內(nèi)接電弧槽、焊頭連接部分和振動(dòng)單元后部；子晶片諧振單元由振動(dòng)單元前部和振動(dòng)單元后部一體形成；子晶片諧振單元的數(shù)量為四個(gè)，子晶片諧振單元以矩陣陣列的方式設(shè)置在母發(fā)射極頂端的外表層上；母發(fā)器與子晶圓諧振單元的具體連接關(guān)系如下：子晶圓諧振單元的振動(dòng)單元前驅(qū)體均通過焊接連接點(diǎn)與母發(fā)器固定連接；子晶片諧振單元上的振動(dòng)單元后部外表層固定包覆連接有四塊金屬片；兩個(gè)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)片固定包覆連接在子晶片諧振單元上的振動(dòng)單元后部的外表層上；母發(fā)器外表層中端的兩個(gè)側(cè)面設(shè)有內(nèi)弧槽；焊頭連接部分整體形成在母發(fā)器的下表層上。四個(gè)子晶片諧振單元以成對(duì)相反的順序布置在母發(fā)射極上。子晶片諧振單元上的振動(dòng)單元后部的直徑為30-40毫米，子晶片諧振單元上的振動(dòng)單元后部的厚度為3-5毫米。金屬箔是具有高導(dǎo)電性的金屬箔，子晶片共振單元上的振動(dòng)單元前體的直徑為35毫米至45毫米.

上述旋轉(zhuǎn)超聲波換能器結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、安裝方便；將只能用于軸向振動(dòng)的換能器機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)換能器機(jī)構(gòu)；同時(shí)由于力的疊加效應(yīng)，換能器的瞬時(shí)可承受功率可以相應(yīng)疊加增加，從而獲得徑向扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的大功率專用換能器；換能器的振動(dòng)模式可以滿足空間小、振幅小、功率大的金屬焊接應(yīng)用。

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