超声波非平面焊接需要注意哪些

可以维修的，但最好施更换新的超声波换能器。

超声波是通过换能器将高频电能转换为机械振动。换能器的特性取决与选材和制作工艺，同样尺寸外形的换能器的性能和使用寿命是千差万别的。常用的大功率超声波换能器，应用于超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机、各种手持式超声波工具、连续工作的超声波乳化均质器、雾化器、超声波雕刻机等设备。常用的 15KHz 20KHz 28KHz 35KHz 40KHz 55KHz 70KHz等产品 还可以根据客户特殊要求设计制作非标换能器，以满足各种需求

好了，你知道将液态水雾化的最佳频率范围是多少吗？你知道手头压电陶瓷的中心频率是多少吗？

2、压电陶瓷片加锡，先对压电陶瓷片铜/钢基片加锡，由于铜/钢基片散热快，锡不能加多，只是焊接时间延长，一般要在2.5秒以上的时间才能让锡点可靠的附着在铜/钢基片上。再对镀银涂层加锡，要求锡焊点小，加锡时间小于1.5秒即可。

功率放大器从设备的兼容性、操作互通性的考虑，具有完整的输出保护电路（输出过流、过压保护），可配套任意品牌和型号的信号发生器，进行连接从而快速的搭建实验测试平台，可灵活控制输出电压和功率，最大输出18A的大电流，1600Vpp的电压，频率范围DC-24MHz。

功率放大器应用：电子类教学实验、超声波探伤、EMC信号加注、压电元件的驱动、磁性材料的磁化特性(B-H曲线)测量等。

 一、超声波换能器使用中的常见问题

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。

常见的问题

1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等

出现这类情况大致由于以下3种原因导致的

第一、超声波发生器（超声波电源或超声波电箱）或模具（超声波焊头/焊头）及装配有问题。

解决办法：检查这些部件安装是否存在问题，如果还是找不到原因，可以联系我们在线技术人员帮你解答，排查并解决问题。

第二、换能器、增幅器有问题。

解决办法：这种情况发生的可能性比较小，但是也会发生，

第三、双方的产品都没有问题，电容量和频率不匹配。

这是最常见的情况，若输入匹配不好，则表现为换能器无力，焊不牢。会造成换能器会过载，导致晶片错位开裂，破碎，螺杆断，铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测，和过载保护报警装置，能有效的防止设备损坏的可能性。

解决办法：必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。

2、换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重

如前所述 因为陶瓷片是绝缘体，你几乎可以理解为换能器是不通电的，它只是相当于一个电容器。要使换能器工作，实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压，让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形，形成了整个换能器的纵向振动，从而带动变幅杆和模具振动。所以，若电容匹配不好，轻者是换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重，烧电极片、烧电源的大功率管。

解决办法：匹配好电容

3、换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉

而且随着长时间连续工作，换能器的温度会升高，导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ，若不能将电容有效地匹配掉，就会造成回路中电流电压相位差很大，功率因素很低，虚功高。看看电流很大，但换能器没力，易发热，且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉很可能就是由此引起的。

解决办法：暂停使用，等到设备冷却后在开机工作，一般不是连续发震，超负荷工作的这种情况出现的比较少。

一、超声波换能器工作原理

    超声波换能器又叫超声波振子，将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动，超声焊接机用的换能器，目前有两种，第一种是，磁致伸缩型换能器，第二种是压电陶瓷换能器。第一种由于效率低，性价比低，还需外加直流极化磁场，因此目前超声焊接机已经很少使用。

    现在超声波焊接机设备大多采用的是第二种压电陶瓷换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。

粘贴加焊接。

技术参数：1760℃高温烧结而成；国家权威检测部门检测AL2O3含量为95.02%；洛氏硬度≥85（HRA）；抗拉强度≥550Mpa；密度≥3.8g/cm3；抗折强度≥370Mpa；耐高温：1760℃。

2．结合媒体层（IV型无机胶粘合剂）

基本特征：高粘合力、高防水、耐高温，基于国内高科技研究成果研制。

技术参数：国家权威检测部门检测胶粘接面抗拉强度≥24.2Mpa；260℃下抗拉强度≥18 Mpa；胶粘接面剪切强度≥7.08Mpa；耐温：-35～1250℃。

3．焊接钢碗和螺栓（可焊接式防磨耐热钢）

基本特征：防磨、高焊接强度、耐高温、良好的热稳定性。

技术参数：焊接面抗拉强度≥199Mpa；焊接面剪切强度≥32.2Mpa；耐高温：1450℃。

焊接原理：超声波金属焊接是利用高频振动产生的能量，将同种或异种金属，在适当压力下通过冷磨及水平运动把材料表面分子相相互渗合，达到焊接的目的。

焊接优点：1，焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。2，接后导电性好，电阻系数极低或近乎零。3，对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。4，焊接时间短，不需任何助焊剂，气体，焊料。5，焊接无火花，环保安全。

本机优点：1，采用PLL锁相频率自动跟踪技术，无需调频。2，采用德国压电陶瓷换能器。3，自主知识产权焊头，世界名牌，降低使用成本。4，人机界面控制，多种参数存储。5，能量检测模式，保证焊接质量一致性。6，无级调整振幅，无需频繁更换增幅器。

超声波金属焊接适用产品：1，镍氧电池镍网与镍片互熔。2，锂电池，聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。3，电线互熔，偏结成一条与多条互熔。4，电线与各种电子元件，接点，连接器互熔。5，各种家电用品，汽车用品的大型散热座。6，电磁开关，无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。7，金属管的封尾，切断可水，气密。

规格:20KHz-40KHz；

用途: 适用于锂电池极片、电介电容、继电器、晶体管、电器接线端子、热电偶、可控硅元件、制冷器等的焊接。超声波金属焊是一种高效、高可靠性的焊接方法。

特点：

(1)、两被焊接物体重叠，经超声振动加压接合成固态形式，接合时间短，且接合部分不产生铸造组织（粗糙面）缺陷。

(2)、超声焊与电阻焊方法比较，模具寿命长，模具整修与替换时间少，而且易于实现自动化。

(3)、同种金属不同种金属之间均可以进行超声焊接，与电气焊相比耗费能量少得多。

(4)、超声焊与其他压焊相比，要求压力较小，且变型量在10%以下，而冷压焊其工件变形量达40%-90%．

(5)、超声焊接不像其他焊接那样要求进行被焊表面的预处理及焊后的后处理。

(6)、处理超声焊接无需助焊剂、金属填料、外部加热等外部因素。