초음파 트랜스듀서의 원리 및 분류

초음파 트랜스듀서의 원리 및 분류

초음파 트랜스듀서의 원리

초음파 트랜스듀서는 자동차의 엔진과 마찬가지로 초음파 용접 기의 핵심입니다. 초음파 트랜스듀서는 초음파 발생기의 고주파 전기 에너지 또는 자기 에너지 출력을 동일한 주파수의 기계적 진동으로 변환합니다. 초음파 트랜스듀서에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 자기 수축 트랜스듀서이고, 다른 하나는 압전 세라믹 트랜스듀서입니다. 저효율과 저비용 성능으로 인해 자기 경질 트랜스듀서는 외부 DC 편광 자기장이 필요하므로 초음파 용접 기계는 현재 거의 사용되지 않습니다. 요즘 초음파 용접 기계는 압전 세라믹 트랜스듀서를 사용합니다. 기본 원리는 결정 재료의 압전 효과입니다. 이 물질은 압전 결정 재료입니다. 이 물질이 성숙한 장소에서 변형되면, 압전 세라믹 결정 표면전기가 전기 충전되고, 전기장이 결정 내부에서 생성될 것이다. 반대로, 결정이 외부 전기장을 받게 되면 금시트가 변형됩니다. 이 상황을 압전 효과라고 합니다. 전자는 양수 효과 또는 역전류 효과라고 합니다.

초음파 트랜스듀서 분류

초음파 트랜스듀서는 초음파 용접 기계의 핵심입니다. 초음파 트랜스듀서의 설계는 용접 기의 성능, 안정성 및 수명과 직접 관련이 있습니다. 시장에 사용되는 대부분의 압전 세라믹 트랜스듀서는 진동을 기반으로 하며 방사형 진동 모드, 세로 화합물 진동 모드, 전단 진동 모드, 두께 진동 모드 등다양한 유형의 형태가 있습니다. 초음파 플라스틱 용접 기계는 플라스틱 공작품을 용접 할 때 세로 고주파 진동을 사용합니다. 상부 금형과 공작물의 하부 금형은 고주파 진동 및 마찰로 용융된 다음 압력하에서 용접하여 용접 효과를 달성합니다.

압전 세라믹 트랜스듀서

1. 구조

압전 세라믹 트랜스듀서의 구조는 압전 세라믹 웨이퍼, 전극 시트, 전면 및 후면 커버 등으로 구성됩니다. 후면 커버는 일반적으로 더 큰 질량으로 강철로 만들어집니다. 전면 커버는 가볍고 고강도 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금으로 만들어졌습니다. 압전 세라믹의 세로 이펙터와 세라믹 성분의 편광 방향을 사용합니다. 전기장 방향과 기계적 진동 방향은 동일합니다.

2. 장점

1. 대부분의 세라믹 구성 요소는 환경 강도가 변경되고 트랜스듀서의 안정성이 변경될 때 증가하는 압축 강도가 더 큽니다. 세라믹 재료의 단점은 허용 인장 응력이 작다는 것입니다. 과부하가 발생할 때 트랜스듀서의 손상을 방지하기 위해 과부하 시스템을 구성합니다.

2. 중앙 어셈블리 부분은 양쪽 끝에서 축편화 링에 전극 샤프트 세트로 구성되어 있기 때문에 최대 효과적인 결합 계수 k33을 사용할 수 있습니다.

3. 트랜스듀서가 더 넓은 임피던스 및 주파수 범위로 설계될 수 있도록 링 수와 연결 방법에 대한 옵션이 있습니다.

4. 헤드 및 테일 메탈 커버의 재료 크기를 변경하면 트랜스듀서, 전방 대 백 진동 속도 비율 및 효과적인 전기 기계 결합 계수의 대역폭을 제어 할 수 있습니다.