超聲波換能器

超聲波換能器也稱為超聲波轉(zhuǎn)換器，是超聲波焊接系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。換能器是將高壓電發(fā)生器的電能轉(zhuǎn)換為用于焊接過程的機械振動的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

換能器由一定數(shù)量的加在兩個金屬板之間的壓電陶瓷片（鋯鈦酸鉛，PZT）組成，金屬板一般是鈦。在每一片之間有一個薄薄的金屬片作為電極，當(dāng)正弦電信號通過電極進入換能器時，薄片就伸縮。振動的頻率范圍為15—70kHz，在超聲波焊接中最常用的頻率是20kHz或40kHz o振幅或峰一峰幅值即為轉(zhuǎn)換器在機械振動過程中前后移動的距離。20kHz的轉(zhuǎn)換器，振幅為20μm(O-008in)；40kHz的轉(zhuǎn)換器，振幅為9μm(0. 00035iri)。

由于壓電陶瓷薄片拉伸時力學(xué)性能比較差，所以在設(shè) 備的中心穿過一個螺栓，對薄片施加一個預(yù)緊壓力，以保 證當(dāng)薄片伸縮時保持受壓，也就是具有—個機械偏置量。