Principe en classificatie van ultrasone transducer
Principe van ultrasone transducer
De ultrasone transducer is het hart van de ultrasoon lasmachine, net als de motor van een auto. De ultrasone transducer zet de hoogfrequente elektrische energie of magnetische energie die wordt afgegeven door de ultrasone generator om in mechanische trillingen met dezelfde frequentie. Er zijn twee soorten ultrasone transducers. De ene is een magnetostrictieve transducer en de andere is een piëzo-elektrische keramische transducer. Magnetostrictieve transducers hebben vanwege hun lage efficiëntie en lage kosten een extern magnetisch veld voor DC-polarisatie nodig, dus ultrasone lasmachines worden momenteel zelden gebruikt. Tegenwoordig gebruiken ultrasone lasmachines piëzo-elektrische keramische transducers. Het basisprincipe is het piëzo-elektrische effect van kristalmaterialen. Dit materiaal is piëzo-elektrisch kristalmateriaal. Wanneer dit materiaal op een volwassen plaats vervormt, zal het piëzo-elektrische keramische kristaloppervlak elektrische ladingen veroorzaken en zal een elektrisch veld in het kristal worden gegenereerd. Integendeel, wanneer het kristal wordt blootgesteld aan een extern elektrisch veld, zal de gouden plaat vervormen. Deze situatie wordt het piëzo-elektrische effect genoemd. De eerste wordt het positieve effect of het omgekeerde huidige effect genoemd.
Classificatie van ultrasone transducers
De ultrasone transducer is het hart van de ultrasoon lasmachine. Het ontwerp van de ultrasone transducer is direct gerelateerd aan de prestaties, stabiliteit en levensduur van het lasapparaat. De meeste piëzo-elektrische keramische transducers die op de markt worden gebruikt, zijn gebaseerd op trillingen. bij het lassen van kunststof werkstukken. De bovenste mal en de onderste mal van het werkstuk worden gesmolten onder hoogfrequente trillingen en wrijving en vervolgens onder druk gelast om het laseffect te bereiken.
Piëzo-elektrische keramische transducer
1. Structuur
De structuur van de piëzo-elektrische keramische transducer is samengesteld uit piëzo-elektrische keramische wafels, elektrodeplaten, voor- en achterdeksels, enz. De achterklep is over het algemeen gemaakt van staal met een grotere massa. De voorkant is gemaakt van een lichte, zeer sterke aluminiumlegering of titaniumlegering. Het gebruikt de longitudinale effector van piëzo-elektrische keramiek en de polarisatierichting van keramische componenten. De richting van het elektrische veld en de richting van de mechanische trillingen zijn hetzelfde.
2. Voordelen
1. De meeste keramische componenten hebben een grotere druksterkte, die toeneemt wanneer de omgevingssterkte verandert, en de stabiliteit van de transducer verandert. Het nadeel van keramische materialen is dat de toelaatbare trekspanning klein is. Configureer een overbelastingssysteem om schade aan de transducer te voorkomen bij overbelasting.
2. Omdat het centrale montagedeel is samengesteld uit een set elektrode-assen op de axiaal gepolariseerde ringen aan beide uiteinden, kan de maximale effectieve koppelingscoëfficiënt k33 worden gebruikt.
3. Er zijn mogelijkheden voor het aantal ringen en de aansluitmethode, zodat de transducer met een breder impedantie- en frequentiebereik kan worden uitgevoerd.
4. Het veranderen van de materiaalafmetingen van de metalen kop en staart kan de bandbreedte van de transducer, de verhouding tussen de voor- en achterkant en de effectieve elektromechanische koppelingscoëfficiënt regelen.
