超声波打孔会炸裂吗

超声波

ultrasonic wave

频率高于2×104赫的声波。研究超声波的产生、传播 、接收，以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生超声波的装置有机械型超声发生器（例如气哨、汽笛和液哨等）、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。

超声效应 当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热的、电磁的和化学的超声效应，包括以下4种效应：

①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化（见电介质物理学和磁致伸缩）。

②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

③热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。

④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。

超声应用 超声效应已广泛用于实际，主要有如下几方面：

①超声检验。超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。

超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术 。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。

声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。

②超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。

③基础研究。超声波作用于介质后，在介质中产生声弛豫过程，声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程，并在宏观上表现出对声波的吸收（见声波）。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构，这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。

普通声波的波长远大于固体中的原子间距，在此条件下固体可当作连续介质 。但对频率在1012赫以上的 特超声波 ，波长可与固体中的原子间距相比拟，此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的 ，称为声子（见固体物理学）。特超声对固体的作用可归结为特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究，以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域——量子声学。

金属与塑料是没有办法直接焊接的，但是可以用超声波塑料焊接机通过铆焊法将金属件与塑料件连接到一起。一般电子、电器、汽车零部件的金属与塑料件连接都是超声波铆焊法，金属件有打孔，塑料件用小圆柱穿过金属件孔，利用超声波塑料焊接机通过超声波把塑料圆柱焊成蘑菇头，达到连接的效果。

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超声波是声波大家族中的一员。

声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如，鼓面经敲击后，它就上下振动，这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。

超声波是指振动频率大于20KHz以上的，人在自然环境下无法听到和感受到的声波。

超声波治疗的概念：

超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位，以达到治疗疾患和促进机体康复的目的。

在全球，超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范畴。

（一）工程学方面的应用：水下定位与通讯、地下资源勘查等

（二）生物学方面的应用：剪切大分子、生物工程及处理种子等

（三）诊断学方面的应用：A型、B型、M型、D型、双功及彩超等

（四）治疗学方面的应用：理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等

超声波的特点:

1、超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。

2、超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。

3、超声与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息（诊断或对传声媒质产生效应。（治疗）

超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介（如B超等用作诊断）；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响，改变以致破坏后者的状态，性质及结构（用作治疗）。

超声波的发展史:

一、国际方面：

自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。

1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利。

1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。

40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。

二、国内方面：

国内在超声治疗领域起步稍晚，于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作，从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产超声治疗仪，超声疗法普及到全国各大型医院。

40多年来，全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科，是结石症治疗史上的重大突破。如今已在国际范围内推广应用。高强度聚焦超声无创外科，已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

超声波治病机理:

1．机械效应：超声在介质中前进时所产生的效应。（超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应）它可引起机体若干反应。超声振动可引起组织细胞内物质运动，由于超声的细微按摩，使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用，也称为“内按摩”这是超声波治疗所独有的特性，可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜的弥散过程，促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态，改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化，导致细胞的功能变化，使坚硬的结缔组织延伸，松软。

超声波的机械作用可软化组织，增强渗透，提高代谢，促进血液循环，刺激神经系统和细胞功能，因此具有超声波独特的治疗意义。

2．温热效应：人体组织对超声能量有比较大的吸收本领，因此当超声波在人体组织中传播过程中，其能量不断地被组织吸收而变成热量，其结果是组织的自身温度升高。

产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环，加速代谢，改善局部组织营养，增强酶活力。一般情况下，超声波的热作用以骨和结缔组织为显著，脂肪与血液为最少。

3．理化效应：超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化。实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应。TS-C型治疗机通过理化效应继发出下列五大作用：

A.弥散作用：超声波可以提高生物膜的通透性，超声波作用后，细胞膜对钾，钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程，促进物质交换，加速代谢，改善组织营养。

B.触变作用：超声作用下，可使凝胶转化为溶胶状态。对肌肉，肌腱的软化作用，以及对一些与组织缺水有关的病理改变。如类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗。

C.空化作用：空化形成，或保持稳定的单向振动，或继发膨胀以致崩溃，细胞功能改变，细胞内钙水平增高。成纤维细胞受激活，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，胶原张力增加。

D.聚合作用与解聚作用：水分子聚合是将多个相同或相似的分子合成一个较大的分子过程。大分子解聚，是将大分子的化学物变成小分子的过程。可使关节内增加水解酶和原酶活性增加。

E.消炎，修复细胞和分子：超声作用下，可使组织PH值向碱性方面发展。缓解炎症所伴有的局部酸中毒。超声可影响血流量，产生致炎症作用，抑制并起到抗炎作用。使白细胞移动，促进血管生成。胶原合成及成熟。促进或抑制损伤的修复和愈合过程。从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的过程。

（摘自科学技术文献出版社出版发行的《超声医学》、《实用超声治疗学》和《物理治疗全书》）：

手动式超声波点钻机被业内人士称之为为“最简单最实用的烫钻机器”，其原理是利用超声波振动释放能量，使烫钻在可粘贴面料表面高速摩擦并迅速融化底胶，从而达到粘贴的目的。 与电热式点钻笔相比，具有“更快速、不溢胶”的优点。 常用于服装厂、鞋厂、眼镜厂、饰品礼品厂及相关行业加工厂，为行业快速烫钻、镶水钻、镶嵌亚克力钻、粘贴烫片、塑料打孔、补孔、塑料配件焊接等立下汗马功劳。 近年来服装、女鞋及窗帘、家庭装修等都追求时尚、个性化，故而各行各业烫钻、镶钻、贴钻的使用越来越多。还出现了专门的DIY手工作坊，为手机、本本、指甲、宠物链等贴钻、镶钻。因此手动超声波烫钻机的使用越来越广泛。

手动超声波烫钻机的价格及生产厂家介绍： 一般市面上常见的价格为广东产的最便宜，1800-2300元之间；江浙一带产的一般4000-6500元之间。 用法、质量相当。 有些朋友可能会问了，为什么用法、质量相当，价格却贵那么一大截？ 众所周知，广东是全国知名的港口省市，毗邻香港、澳门，时尚资讯发达，也是全国制造业的中心；随之而来的原材料也是批量采购，故而价格便宜是理所当然的。 加之手动超声波烫钻机还属于是行业专用设备，并没有像手机、笔记本那样普及开来，因而市场范围有限，制造厂家也不多。市场上可比性的东西并不多。 江浙一带主要注重于大型机械开发，对手动烫钻机这一小型机械的持续性投入较少，并且没有当成一个行业产品来做，只是当做一个附属品附属于其他的超声波设备中。 手动超声波烫钻机可以把钻粘贴在以下材料上： 1.各种布料(包括衣服、床单、窗帘布艺、沙发等） 2.PVC 3.纸张（包括表面过UV的纸张等） 4.磨砂玻璃 5.所有塑料（PE、PC、PO、PP、POS、亚克力等） 6.木料 7.手机外壳 手动超声波烫钻机可以粘贴的钻类有以下几类： 1.烫钻（这是最常见的材料，广泛应用于服装、女鞋、手袋、内衣、舞蹈衣服等的装饰上） 2.水钻、尖底钻（常见于时尚太阳眼镜、高档手表、手手工艺品上） 3.亚克力钻（这是较为便宜的一种类似于烫钻的珠粒，散见于一些低档童装、童鞋、女装、女鞋上） 4.烫片（常见于阿拉伯妇女头巾、纱巾或一些飘窗、纱质隔断上) 5.半圆珠

一般的手动超声波烫钻机含有以下几个部件： 1.主机（就是最大件的那个了。你懂的。） 2.换能器（其实就是我们常说的“手柄”，做技术的人都喜欢把简单的事情复杂化） 3.各种接头（不多，一般只有三个，即：电源接头、吸气管接头、超声波输出接头） 4.各个按钮、开关（也不多，一般只有六个，即：时间调节按钮、功率调节按钮、电源开关、气泵开关、定时开关、手柄上的控制开关等） 5.各种连接线（不多，一般只有第3项的三个接头的连接线，及：电源线、手柄上的吸气管线、手柄上的超声波连接线） 6.各种指示灯（一般只有两个，一个是电源指示灯、一个是工作指示灯） 7.其他不同品牌的可能还有一些比较细微的按钮，但一般都是为了区别于其他品牌的一些无关紧要无伤大雅的细节，不会影响总体的使用效果，故在此暂且不表 手动超声波烫钻机的不同部件功能及作用 1.电源接头 ---- 用于插电，这是第一步也是最关键的一步动作，没有电，机器怎么工作呢，是不是？ 2.换能器（手柄）---- 用于吸钻、贴钻 3.时间调节按钮 ---- 用于调节烫钻在手柄上停留的时间长短，时间调节得越长，吸嘴的吸力越大，超声波的能力也越大，所以一般情况下S6-S20的钻一般调节得比较快，0.1-0.3之间就差不多了；但是SS30-SS40的就需要调得更长一点，在0.2-0.5秒之间。 4.功率调节 ---- 主要是用来调节超声波的强弱，所以材料越厚就把这个按钮调得越大；材料越薄，就调得越低就对了。 5.气泵开关 ---- 用来控制吸住烫钻用。一般情况下都是打开的。（似乎这个设计有点多余） 6.手动与自动互换开关 ---- “手动”指的是用手控制吸钻镶钻；“非手动”指的是用脚踏开关控制。一般情况下，极少人用脚踏开关的。 详细操作方法及焊接顺序第一步，把主机上各个连接线接好。（很简单的，和电脑的连接头一样，每个连接头都只对应一个连接位，绝对不会连接错误的。）第二步，打开气泵开关。第三步，调节功率。（按照上面讲的选择自己需要的功率）第四步，调节时间。第五步，握住手柄，用食指控制手柄上的开关。第六步，打开电源控制开关。第七步，把手柄移动到置放烫钻的地方，垂直手柄，把手柄的吸钻部位对正烫钻的正面（玻璃的那面），烫钻会被自动吸住。第八步，把吸住钻的手柄移动到需要贴钻的面料的具体位置，垂直手柄压下去，按住手柄上的开关，主机上的工作指示灯会闪一下，然后把手柄移开，烫钻就粘好在面料上了。

超声波焊接的原理是:

超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHZ（或15KHZ）的高压、高频信号、通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及内在分子间的摩擦而使传送到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当振动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接效果。

利用超声波焊接技术于塑胶工业上在世界各地已日趋普遍。由于应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法，从而提高了生产效率、降低了成本。它的焊接原理是由发生器产生20KHz（或15KHz）的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及内在分子间的磨擦而使传处到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙；当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达到完美的焊接。

1适用于塑料玩具、电子、家用电器、日用塑料制品、塑胶文具、汽车零配件等行业的超声波塑料焊接机、塑料热板焊接机及高周波塑料焊接机。其中超声波塑料焊接机除了20KHZ通用系列外，还生产专门对付PP、PE等软质材料及需要接直径超大、宽度超长工件的15KHz系列，功率从1000W起到4200W，能满足不同用户的要求。2、造用于五金机械零件、轴承、气动元件、电子器件、光学器件、医疗器件、金银饰品及零件电镀前处理的超声波洗机。功率从100W到5000W，还能根据用户需要设计制作槽式、浸没式、加热式以及高密度、低频率等非标特殊机型。3、造用于纺织制衣、工艺饰品行业的超声波花边溶断机、超声波裥棉机，是该行业的一种新生产工艺，有助于行业提高的产品档次。4、还有造用于多种行业使用的超声波手提式塑料焊接机、超声波塑料软管封尾机、超声波打孔机、超声波纠频发生器、塑料文具专用的塑料内页折边机、风琴夹成型机等专用机。

免用针线，省略换针线之麻烦；制品美观，更具立体感，造应时代潮流；根据需要，可任意选择更换花纹；生产强度高，生产效率高。

适用材料：化学纤维布料、人革制品、无纺布、喷胶棉等。

应用实例：睡袍、睡袋、棉袄、太空褛、滑雪衣、被褫、床罩、沙发、床罩、床垫、床单等。

超声波塑料焊接机适用于热塑性塑料制品的焊接、铆接、点焊以及金属件与塑料件间的镶嵌和压边工艺，陶汰了落后的用化学有机熔点剂粘贴的工艺，具有能耗低、效率高、不变形、无污染、焊接牢固、操作方便等特点。产品采用先进电路、程序控制、气压传动、自动过流保护、安全操作保护电路，电路采用电路板插进式结构，方便维修更换，还设计了电子延时焊接装置

新型15KHz超声波塑料焊接机，对焊接较软的PE、PP材料，以及直径超大，长度超长的塑料焊件，有其独特优势，能满足各种产品的需要，能为各用户提高生产效率以及产品档次做贡献。产品使用范围：

1、塑料玩具、水枪、水族类游戏机、儿童玩偶、塑制礼品等；

2、电子产品：录音、录音带盒及芯轮、磁盘外壳、手机电池板及整流变压器、开关插座、遥控器、电子蚊拍、仿伪瓶盖等。

3、家用电器：电子钟、电吹鼓手风筒、蒸汽熨斗水箱、电热壶气襄、计算机等。

4、文具日用品：文具盒、水族格尺、文件夹中缝及外壳、笔座、化妆品盒壳、牙膏管封尾、化妆镜、保温杯、打火机、调味瓶等密封容器。

5、汽车、摩托车：蓄电池、前角灯、后车灯、仪表、反射器等。