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功率压电陶瓷换能器的研制及应用

    功率型压电陶瓷振子应用于功率型超声仪器设备。其设备主要由超声波发生器和用压电陶瓷振子装配而成的换能器两大部分组成。超声波发生器提供一定频率和功率的电讯号,驱动换能器工作。应用场合不同,换能器的结构不一样,工作机理也不同。下面举例说明。

    超声清洗超声清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时,会产生空化、辐射压、声流等物理效应,对清洗件上的污物有机械剥落作用,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。影响超声清洗效果的因素有声学参数、热力学参数和化学参数。声学参数的选择要视被清洗对象而定。一般情况,普遍采用的频率范围是 20~40 kHz,功率选择要适中,低频适用于大部件且结构简单的物件清洗,高频适用于小件且结构复杂的物件清洗。超声换能器通常置于清洗槽的底部,也有的直接浸入清洗液中。超声清洗能提高清洗速度、清洗质量,降低劳动强度在电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、医院和医学研究等行业得到了越来越广泛的应用。

    超声焊接超声焊接有超声金属焊接和超声塑料焊接两大类。其中超声塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。超声塑料焊接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成焊接工作。超声换能器中功率型振子的大小及变幅杆(即工具头)的结构随着焊件、焊点、焊面的不同而异。超声塑料焊接可以方便地焊接用其他焊接方法无法焊接的部位,除此之外,还有经济、快速和可靠等优点,节约了塑料制品高昂的模具费,缩短了加工时间,提高了生产效率。因此,声焊接技术越来越被人们普遍接受推广应用。

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