超声波换能器压电陶瓷片怎么更换?
1、检查压电陶瓷片，选取外观良好，基片以及镀银涂层都没有氧化的压电陶瓷片备用。
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。
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
2、焊模结构需要严格检验：正规超声波模生产进料都有一套严格地检验程序，加工尺寸都是经过计算机软件模拟和校验后加工出来的。品质才有保障。这些 工序一般作坊是无法做到的，如不经过合理地设计，做出的模具，在焊接小工件时，反应问题还不明显，当大功率时就会出现各种弊端，严重时直接损坏功率元件。
3、焊接时热阻要达到工件的熔点：超声波换能器把电能转换为机械后，通过工件物质分子进行传导，超声波声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声 阻，当声波通过工件接缝时，缝隙中的声阻大，产生的热能相当大。温度达到工件的熔点，再加上一定的压力，使接缝熔接。而工件的其它部分由于热阻小，温度低 不会熔接。
4、焊接时两种工件的可焊接性：不同种材质之间有的能更好地熔接，有的是基本可相熔，有的是不相熔的。同一材料之间熔点是相同的，从原理上来讲是可 以焊接的，但是当要焊接的工件的熔点大于350℃时，就不在适合用超声焊接了。因为超声是瞬间使工件分子溶化，判断是在3秒之内，不能良好熔接，就需要选 择其它焊接工艺。一般来讲ABS材质是最容易焊接，尼龙或PP料是一般可焊接的。
5、焊接面积有一定的要求：当超声瞬间能量产生时，焊接面积越大，能量分散越大，焊接效果越差，有可能无法焊接。另外超声波是纵向传波的，能量损失 同距离成正比，远距离焊接应控制在6厘米以内。焊接线应控制在30到80丝之间为宜，工件的臂厚不能低于2毫米，否则不能良好熔接，特别是要求气密的产 品。
6、超声波焊接输出功率要衡定：机械输出功率的大小，同压电陶瓷片的厚度和直径、设计工艺、材质等决定，当超声波换能器定型，最大功率也就定型了， 衡量输出能量的大小是一个复杂的过程，并不是超声波换能器越大，电路使用输出能量就越大，超声波功率管越多，它须要有相当复杂的振幅测量仪，才能准确测量 其振幅。
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。
超声换能器是将电能转化为机械振动并放大振幅的部件，主要包括超声换能器，超声波变幅杆和超声波焊头。超声波塑料焊接机上的超声换能器的工作原理，就是利用压电陶瓷材料的逆压电效应产生振动工作的。
将一压电晶体置于外电场中，在电场的作用下，引起晶体内部正负电荷重心的移动，这一极化位移又导致晶体发生形变，这就叫做逆压电效应。
扩展资料：
超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。
超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应, 对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用, 同时能促进清洗液与污物发生化学反应, 达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10～500 kHz, 一般多为20～50 kHz。
问题二：什么是超声波工具头 超声波工具头为圆环体状或类似圆环体状的超声波辐射头，超声波工具头至少具有一采用弯曲振动方式辐射超声波的第一圆环曲面。本实用新型利用具有曲率的辐射曲面替代了单一的平面辐射面，大大了增加工具头的辐射面积；同时，圆环状或类似圆环状工具头的辐射面是采用类似圆环状径向辐射，因此在液体或气体中的声场均匀性更好；再次，辐射曲面采用弯曲振动方式，改变了振动的传递方向，使辐射声强更加均匀，提高了工具头使用的灵活性，可适用于一些截面为类似圆形面的超声波焊接，也可作为一种变幅杆使用。
问题三：超声波工具头 问题是你这个是做什么用的。正常肯定是顶部效率最好。满足1/2波长的整数倍就可以了。
问题四：触摸超声波 *** 杆怎么使用 把 *** 杆上那个头 *** 耳机孔，打开相机设置，把音量键设置成拍摄键就可以了
问题五：超声波震头是什么材质 超声波振动筛的材质，常用的是不锈钢。
一、超声波振动筛是将220v、50HZ或110v、60HZ电能转化为18KHZ的高频电能，输入超声换能器，将其变成18KHZ机械振动，从而达到高效筛分和清网的目的。改系统在传统的振动筛基础上再筛网上引入一个低振幅、高频率的超声波振动波（机械波）在筛网上面叠加一个高频率低振幅的超声振动仪，超微细粉体接受巨大的超声加速度，使筛面上的物料始终保持悬浮状态，从而抑制粘附、摩擦、平降、等堵网因素。解决了强吸附性、易团聚、高静电、高精细、高密度、轻比重等筛分难题，使超细微粉筛分不再难事，特别适合高品质、精细粉体的用户使用。
二、超声波振动筛的安装检查
1、按照超声波发生器衔接线的标识，直接插入接口并且锁紧，使得超声波发生器的电源与筛机超声波接口正确衔接。
2、将超声波发生器电源上微调旋扭旋至最小，翻开超声波发生器电源开关，调查电流表有无反常，(在正常情况下，电流应小于200mA)。
3、检查调试三次元振动筛分过滤机，并且要使物料运行轨道达到标准运行的轨迹。
4、运行三次元振动筛分过滤机（旋振筛），稍微投点料并且微调超声波发生器电源上微调旋扭，使筛网到达一个理想状况。(电流应小于200mA)
5、在超声波振动筛正常的情况下，就可以均匀投料然后进入正常运转。
问题六：超声波探头（发射头、接收头，做超声测距实验用的那种）的原理是什么？ 一般都是压电效应，给一个电压信号，会输出声波，给一个声波会输出电信号。接收信号的幅度，近距离大，远距离小。从几百mV~几个uV的都有可能。最好还是去看看最基本的一些原理。
问题七：超声波加湿器怎么使用 超声波加湿器的使用方法：
将水箱装满水、旋紧水箱盖。平稳地放在底座上措通电源，利用自动恒湿旋钮选择合适的湿度打开电源开关，指示灯亮，表明加湿器正常工作不久就会有水雾喷出，利用雾量选择旋钮就可以选择合适的雾量，不久就会有水喷出、利用雾量选择旋钮就可选择合适的雾量、从而使加湿器力我们的生活捉供湿润温馨的舒适环境。
使用时必须注意以下几方面：
1、选择使用低于40℃的清洁水，勿直接使用生水。
2、加湿器必须水平放置，并要避免阳光直射或靠近热源。
3、喷射的雾气不要直接对着家具及其他家用电器，以免它们因过潮而受损。
4、在通电状态下、水槽内不能无水或水量过少，以防振子损坏。
5、必须使用与产品配套的专用清洁型和清香剂。
问题八：超声波发射和接收头是一样的么..... 很多人，可能连部份制造者在内，都搞不明白超声波的发射和接收头之间是不一样的。可能只知确不一样，但为什麽，还是不知到。
有些只能说明印有T字代表发射头，印有R字代表接收头。那为什麽要区分呢？
说白了，不同的原因在于两者功用相反。 所以看外形都一样，但里面略有不一样。
以陶瓷超声波头为例 ：
发射头 - 功用是把加在其两电极上的电压（电能），换成超声波（机械能）。所以要做成高效的电能换机械能装置。包括能耐高电压下，陶瓷片可作强力震动，带较大的锥形共振P。以产生长期并强大震幅，至可长时间高量超声波输出，而不易衰老。（长期的强力震动下有机械老化问题，结果是换能效果越来越变差）。主参数是输出声压水平。如120dB(0dB=0.02mPa)示。
接收头 - 功用是把接受到的超声波（机械能），换成由其两电极上的电压（电能）输出。所以要做成高效的机械能换电能装置。包括把陶瓷片做得特别易振, 带阻抗匹配器。使其对微弱的超声波特别灵敏，又可有高电压输出。主参数是灵敏度， 如 -63dB(0dB=10V/Pa)示。
总而言之，内部结构不一样。
拆开它们，小心对比。 你可知我说的没错。
问题九：怎样用超声波清洗打印机喷头 有没有在眼镜店清洗过眼镜？就买个那种超声波清洗仪就行，加入油墨清洗剂或者酒精，就可以清洗了。
非金属类的材料，包括CYCOVIN、KYDEX、NORYL、PC、PE；PP，PS，POLYSULFONE，PVC，SAN，POLYESTER，XT-POLYMER；ABS、ACETAL、ACRTILCS、CELLULOSICS。
烯苯乙烯丙晴双，缩醛树脂，压克力，纤维素，ABC和PC合成物；压克力和PVC合金，聚亚苯氧化物，尼龙，聚碳酸脂PC，聚乙烯PE；聚苯烯PP，聚苯乙烯PS。
聚砜，聚氧乙烯PVC，苯乙烯丙烯晴；聚脂树脂，聚丙烯晴。奥龙/等。
超声波焊接是利用超声波频率(超过20000赫兹)的机械振动能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法。这是我为大家整理的超声波焊接技术论文，仅供参考!
超声波焊接技术论文篇一超声波焊接的研究与展望
摘要：超声波焊接的节能、环保、操作方便等突出优点，越来越受到人们的重视。超声波焊接已广泛应用在众多领域。本文简单介绍了超声波焊接的基本原理。概述了超声波焊接的国内发展现状，并对超声波焊接的发展做了展望。
关键词：超声波 焊接 研究现状
0 引言
1950年美国人发明了超声波焊接技术，该技术作为特种连接技术，在工业生产中得到广泛应用。另外，超声波焊接技术还广泛应用于电子工业、电器制造、新材料的装备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术等方面。超声波焊接的优点主要表现为：节能、环保、操作方便，这种技术对我国建设资源节约型、环境友好型的社会起着很大的促进作用。
1 超声波焊接原理及特点[1]
超声波焊接作为一种特殊焊接方法，通常情况下是指利用超声波频率(大于16KHZ)的机械振动能量，将同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等进行连接。通过超声波对金属进行焊接时，一方面不需要向工件输送电流，另一方面没有将高温热源引入工件，在焊接过程中，在静压力的作用下，将弹性震动能量转变为工件间的摩擦功、形变能，以及有限的温升等。在母材不发生熔化的情况下，实现接头间的冶金结合，因此，超声波焊接属于固态焊接。
工频电流在超声波发生器的作用下，进一步转变为超声波频率(15～16KHZ)d的振荡电流。通过磁致收缩效应，换能器将电磁能转换成弹性机械振动能。放大器的作用是对振幅进行放大，同时借助耦合杆和上声极与并工件进行耦合。如果换能器、放大器、耦合杆和上声极的自振频率相互一致，在这种情况下，系统将会产生谐振，从而将弹性振动能传递给静压力F的工件。两种薄材工件通过此种能量之间的转换被粘接在一起。
2 国内研究现状
2.1 超声波金属焊接的研究现状
崔岩[2]研究超声波焊在坦克铝件焊修中的应用，对铝及铝合金的焊接性进行了详尽的分析，认为保证焊点质量稳定的重要因素是谐振频率的精度。在超声波焊接过程中，由于机械负荷是多变的，失谐现象会随机出现，进而使得焊点质量不稳定。根据超声波焊的特点，制订相应的焊接规范。大量实验证明：通过超声波对铝及铝合金进行焊接，金属表面致密的氧化膜可以有效地去除，进而保证了焊接质量。
华南理工大学杨圣文等人[3]推导了铜片-铜管太阳能集热板超声波焊接接头区域理论区域温度公式，并利用人工热电偶法测得焊接区域温度，分析了实测温度偏差产生的原因，结合焊接接头的扫描电镜(SEW)图片进行对比分析，研究了铜片-铜管超声波焊接接头的形成机理。结果表明：超声波焊接是基于接头区域微齿顶端处高温、纯净金属发生塑性变形后表面充分贴合两个因素基础上的金属键合和机械嵌合而形成接头的物理冶金过程。
南京航空航天大学机电学院的张秋峰[4]研究了1Cr18Ni9Ti与TC4异种金属的固态扩散焊接工艺，在现有的基础上采用超声波加载固态扩散焊的工艺。金相试验分析结果表明：采用超声波加载扩散焊接工艺，使不锈钢和钛形成了良好的连接。
哈尔滨工业大学的闫久春、孙小磊[5]等，在敞开环境下研究了一种适合复杂结构，并且能够进行可靠连接的“超声波振动辅助钎焊技术”原理，同时对铝基复合材料、铝合金、陶瓷/铝、玻璃/铝焊接的初步试验结果进行了描述。焊接结果表明：在钎焊过程中，通过施加适当的超声波振动，母材表面氧化膜可以有效地去除，进一步促进了母材与钎料的润湿。在低温、大气环境下，获得了具备微观组织结构和力学性能良好的连接接头。
南昌大学的朱政强等人[6]用电子背散射衍射(EBSD)方法来研究超声波焊接下铝合金AA6061的微观组织变化，从微观角度里加深对超声波金属焊接的理解。通过实验，得到原始铝箔和焊接后铝箔的品粒取向差分布图。通过分析品粒取向、晶粒结构和晶界特征了解超声波焊接对铝合金组织和结构的影响。
2.2 超声波非金属焊接的研究现状
郭毓峰[7]对12μm聚对笨二甲酸乙二醇酯(PET)/30μm聚乙烯(PE)薄膜超声波焊接工艺进行了研究，发现焊接振幅在2-10μm，对焊接接头热合强度的影响不大在焊接振幅4-7μm出现了焊接接头的热合强度最大值。焊接接头的热合强度随着焊接时间的延长和焊接压力的增大表现出先增大后减小的变化规律。通过对不同工艺参数下焊接区域的结晶程度进行分析，其结果显示，接头的结晶程度影响着PET/PE薄膜焊接接头热合强度，焊接区域试样的结晶程度随着焊接时间、焊接振幅、焊接压力增加先减小后增大，焊接接头的热合强度先升高后降低。
赵钢[8]等人研究超声波焊接在汽车传感器封装中的应用。讲述了通过对材料、焊接方法的选择和焊口及工装设计与制造过程设计，来实现汽车传感器封装的方法。
赵仕彬[9]研究了超声波焊接在连接器中的应用。简明扼要地介绍了超声波焊接的原理，结合面的设计方法、设计要点，以及在连接器中的具体应用和使用范围。
西北工业大学的聂中明[10]研究了高电阻CdZnTe半导体(简称CZT)接触电极与引线的超声波焊接。认为：CZT晶片经机械抛光表面处理后，通过离子溅射法制备的金电极与外引线间具有较高的超声波焊合率，能获得最佳焊点质量的电极厚度为180nm。此外，确定CZT接触电极制备工艺后，楔入压力成为影响CZT接触电极与引线超声波焊接质量的主要因素，焊接功率则为次要因素。
3 总结
目前，对超声波金属的焊接机理认识不足，超声金属焊接作为一种固相焊接方法，或者说是金属间的“键合”过程，在焊接过程中，是否无金属熔化还有待进一步研究。还有在材料焊接中应用超声波，虽然焊接效果比较好，但是对于由超声波发生器、声学系统与机械系统相结合的整个系统来说，在稳定性、可操作性、可靠性等方面依然存在问题，所以声学系统的设计，以及声学系统与试件之间的连接方式等都非常重要。另外，从微观力学的角度研究超声波振动对晶粒和织构的影响也是未来研究的重要方向。
参考文献：
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超声波焊接技术论文篇二超声波焊接技术在工业产品设计中的应用探索
【摘 要】本文通过对超声波焊接技术原理的阐述及对超声波影响因素的探究，分析超声波焊接技术的优劣，结合笔者的设计实践，探索超声波焊接技术的发展，抛砖引玉，就基于超声波焊接技术未来的应用领域进行探索。
【关键词】超声波焊接技术工业产品
Ultra-sonic Welding Technology in the Application of Industrial Product Design’s Exploration
HE Jun-hua1 MA Wen-juan2 LV Shuang-shuang3 WENG Mao-hong1 GUAN Jun1 GONG Yun1
(1.School of Engineering， Zhejiang A&F University， Lin’an Zhejiang， 311300， China
2.School of Agricultural and Food Science， Zhejiang A&F University， Lin’an Zhejiang， 311300， China
3.School of Landscape Architecture and Architecture， Zhejiang A&F University， Lin’an Zhejiang， 311300， China)
【Abstract】The article through to the illustration of the principle of ultra-sonic welding and the affecting factors of ultra-sonic probe， analyseing the advantages and disadvantages of ultra-sonic welding technology， combined with the author’s design practice， explore the development of ultrasonic welding technology， topic and is based on the exploration on the application felid of ultra-sonic welding technology in the future.
【Key words】Ultra-sonicWelding technologyIndustrial product
在工业产品制作中，经常会用到一些工业材料，像塑料、金属、木材等一些其他工业材料。在日常生活中我们经常会看到某件产品不只用一种材料来制作我们也经常看到一件产品由多个部分组成、并且各部分之间还会产生空隙，这不仅会影响产品的质量，还会影响产品的美观度。这就要求把它们彼此之间焊接起来。随着技术的发展，人们对焊接技术的要求越来越高，目前传统的焊接技术不但成本较高，而且焊接的质量不高，往往会产生细小的缝隙。因此人们希望运用新的焊接技术来提高产品的质量。
1943年，在总结前人理论和实践的基础上，美国的Behl发明了超声波焊，从此推动了超声波焊接技术的发展。由于超声波焊接技术具有节能、无须装配散烟散热装置、焊接时无须焊接附件、成本低、效率高、密封性好、易实现自动化生产等优点，超声波焊接技术发展的越来越快。
1 超声波焊接技术在工业产品中的应用现状
像在航空航天、核能工业、电子工业等这样一些精度要求很高的工业产品领域中，使用传统的焊接技术很难达到技术要求，而且成本高、效率低。目前，超声波焊接技术在各行各业都有广泛的应用，像医疗机械、包装、五金等行业能焊接的产品也很多，像汽车零部件、光学镜头、U盘等。
2 超声波焊接技术的原理和特点
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，因此能量大。超声波焊接是利用超声波频率(超过20000赫兹)的机械振动能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法[1]。超声波作用于热塑性的塑胶表面时，会产生每秒上万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声波能量传到焊区，又由于焊区即两个焊接的交界面处声阻比较大，因此会产生局部高温。又由于塑料制品导热性差，一时还不能及时散发出聚集的能量，因此能量就会聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定的压力后，就会使其融合成为一体。当超声波停止作用后，让压力再持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，从而达到焊接的目的。在对金属进行超声波焊接时，既不向工件输送电流也不向工件施以高温热源，只是在静压力作用之下，将弹性振动能量转变为工件界面间的摩擦功、形变能及有限的温升，使得焊接区域的金属原子被瞬间激活，两相界面处的分子相互渗透，最终实现金属焊件的固态连接。其焊接原理示意图如图1所示[2]。
2.1 超声波焊接技术的优点
与传统焊接技术相比较，超声波焊接技术有如下优点：(1)焊接速度快、焊接精度高、焊接焊点强度高(2)焊接范围广、稳定性好、被焊接后的工件变形很小(3)焊接物表面清洁美观、平整光滑(4)焊接时，不需添加焊接剂，对被加工物不产生污染、不产生有害气体，因此是一种环保的焊接方法(5)焊接时，只需提供较小的动力即可进行焊接，耗能低(6)操作简单、成本低、效率高、密封性好。
图1 超声波金属焊接原理示意图
2.2 超声波焊接技术的缺点
尽管超声波焊接技术有很多的优点，但也存在不足之处，因此不得不加以重视。超声波焊接技术有如下缺点：(1)对超声波焊接机理的认识还不够全面(2)对金属进行焊接时，焊件不能太厚(3)对超声波焊接技术的影响因素比较多，不易进行把握分析和总结(4)制造一些大功率的超声波焊接机成本高、而且比较困难(5)对焊接好后的工件进行焊接处质量检测比较困难，因此给大批量生产带来阻碍。 3 影响超声波焊接质量的因素
虽然超声波焊接技术有众多优点，但其焊接质量与熔融量、材料的材质等因素有关，概括起来主要包括以下几方面的因素，如图2所示。
图2 影响超声波焊接质量的因素
(1)焊接材料的材质：一般来说焊接质量与材料的物性和材料的改性有关。材料的物性包括材料的弹性模量、摩擦系数、热导率、熔点等。物件的焊接质量与材料的弹性模量、摩擦系数、热导率成正比，与其密度、熔点成反比。材料的改性指的是在适宜的工艺条件下加入一些填料以改善材料的原有性能，使其满足客户的使用要求。在适宜的工艺条件下加入一些性能相近的材料，可以提高焊接接头强度。
(2)焊头与焊件的接触面：焊接面的清洁度、材料表面的粗糙度会影响焊件的焊接质量。增加材料的表面粗糙度可以提高焊接质量焊接面的清洁度越高，焊接质量也越高。
(3)其他因素：焊接技术的工艺参数、焊接件的结构、连接形式、焊接时的熔融量、超声波的功率等。为达到最佳的焊接效果，在产品研发阶段，要对这些因素进行综合考虑。
4 超声波焊接技术在工业产品设计中的应用案例
正如以上所述，基于超声波焊接技术的产品研发，先要进行综合考虑影响焊接质量的因素，然后结合产品的市场前景，产品的成本，生产技术要求等条件，合理生产设计要素。
下面仅就一个设计案例――美国苹果公司发明的超声波塑料与金属焊接专利技术进行解读，从实践的角度来理解超声波焊接技术在实际中的应用。原有技术的不足：在还没有发明这项专利技术之前，所有的便携式设备(如手机)不能将金属与塑料进行融合，因此某些部件不能用塑料部件来代替，这样生产出来的手机不仅厚重、外形呆板而且缺少个性，设计上也不够自由、缺少灵活性。并且制作成本高、操作复杂、使用不方便，按键操作过多时，会接触不灵。解决案例：采用全新的超声波塑料与金属焊接技术，在手机内部某些部件使用塑料材质，减轻了手机的重量的同时也减少了金属的使用量。在壳体方面采用一次成型工艺，使外壳更加简约、流畅，操作简单，设计灵活，给人一种高端、大气的感觉。先进的超声波焊接技术一般还要使用多种材料融合的技术工艺，设计更加的自由和灵活，设计线条采用极简主义的风格，色彩上运用浅色，给人轻松、愉悦的感觉。在结构上更符合超声波焊接工作原理，使焊接质量更佳。
5 针对超声波焊接技术应用的案例得出的结论和展望
通过这次调研，作者通过对超声波焊接技术的了解，对超声波焊接技术应用进行研究，由于条件有限，在调查研究过程中还有不足之处，在此将在调研过程中涉及到的问题及解决办法总结一下，为后面进一步研究做铺垫。针对焊接质量的问题，我们得出在焊接时应保持接触面清洁和材料表面的粗糙度。要了解用户需求，针对特定的用户进行设计，设计出多种不同的外观形态，为不同的客户量身打造在设计时还应该考虑情趣化的问题，设计出更加有情趣化的产品，营造轻松愉悦的环境。针对超声波焊接技术在产品设计中的展望，作者经过探索发现可以在工作时增加音乐播放功能，使焊接过程轻松、愉快。未来的超声波焊接技术也将更加的人性化。
【参考文献】
[1]关长石，费玉石.超声波焊接原理与实践[J].机械设计与制造，2004(6).
[2]朱政强，吴宗辉，范静辉.超声波金属焊接的研究现状与展望[J].焊接技术，2010，39(12).
