超声波机焊接机
超声波焊接机焊接塑料时，如果出现顶部烧焦的情况，需要调整以下两个因素：一是加热时间，二是超声波焊接的振幅和频率。可以适当减少加热时间，调整振幅和频率来控制焊接温度和压力，避免过度焊接导致烧焦。此外，也要注意选择适合该塑料的超声波焊接头，以及调整合适的压力和速度进行焊接。经过以上调整，可以有效解决超声波焊接机焊接塑料顶部烧焦问题。
超声波换能器
旋转超声波加工（RUM）已被证明是一种适用于硬脆陶瓷、复合材料微纳精密加工的技术。
然而，目前旋转超声波加工中超声波传感器的工作频率在 20 kHz 至 30 kHz 之间。
旋转超声波加工工具由弹性卡盘紧固，夹紧精度低，径向跳动大，超声波能量传输不稳定。
等效电路和有限元法开发了一种频率为 60 kHz 的新型热收缩 RUM 超声换能器。
通过推导机电等效电路分析模型，获得了超声波换能器的初始结构尺寸。
旋转超声波加工作为一种先进的特种加工技术，在硬脆陶瓷、复合材料的加工中取得了良好的效果，具有效率高、切削力小、加工质量好等特点。
旋转超声波加工的技术原理是在材料去除加工过程中对刀具施加辅助超声波振动。
超声换能器在超声波发生器的驱动和控制下，将高频交流电信号转换为相同频率的机械振动信号，并对加工刀具进行振动放大。
超声波换能器的频率、阻抗和相位特性对工件的振幅能量和加工质量有重要影响。
众所周知，超声波换能器的典型结构包括背板、预紧螺栓、压电陶瓷叠层、超声波放大器和加工工具。
目前，超声波换能器的振动模式包括纵向弯曲振动、纵向振动、径向放大振动、扭转振动、纵向径向振动、纵向扭转振动等。
超声波换能器随着旋转超声波加工在工业领域的应用日益广泛，学术研究人员或工程师们采用了各种方法来设计、测试和分析超声波换能器。
纵向超声波换能器是目前旋转超声波制造中应用的典型结构。
传统的弹性卡盘刀具安装技术存在夹持精度不稳定、径向跳动水平低、超声波能量传输效率低等问题。
基于等效电路和有限元分析，为旋转超声波开发了一种新型 60 kHz 热收缩超声换能器。
通过数值模拟获得了换能器的初始几何结构。
在旋转超声波系统中，热收缩超声波换能器是通过主轴上的法兰结构定位和固定的。
为了改善超声波振动，安装法兰应位于振动节点处。
换能器组件网格划分为 61532 个节点，振动频率和模态由 Block Lanczos 求解器求得。
由于超声换能器的结构尺寸是由等效电路模型中的第三谐振频率决定的。
因此数值模拟和有限元分析结果在第一、第二和第四纵向频率上出现了较大误差。
这表明超声波换能器的总振型是由多个方向的位移矢量耦合集成的。
根据第三纵向振动模式，超声波换能器的总振动模式是由多个方向的位移矢量耦合而成的。
振动节点位于喇叭上 50 mm 处，该位置被选为法兰夹紧位置。
从有限元分析结果中，我们发现在 58.73 kHz 工作频率附近存在多个振动模式。
这些模态振动包括复合材料的弯曲和扭转、横向膨胀和收缩、压电陶瓷叠层的畸变。
由于超声波发生器会在接近这些非轴模态频率时激励超声波换能器，因此超声波振动能量会降低或不稳定。
法兰结构超声波换能器是通过法兰结构连接到主轴支架的节点位置上的。
由于工作谐振频率偏离谐振纵向频率较远，振动节点不是准确的节点位置，这将减小超声波振动幅度。
此外，法兰结构不可避免地会影响振动特性，包括共振频率偏移和振动变形。
采用合适的法兰结构对保持高超声振幅非常重要。
超声波换能器提出了三种法兰结构，包括阶梯、圆形和板式法兰。
法兰与手柄连接的部分区域被视为固定支撑，与换能器实体喇叭连接的部分为受力区域。
因此，Y 方向的凸缘横截面相当于悬臂梁，凸缘刚度通过相同载荷下的变形进行研究。
结果发现，阶梯、圆和板法兰的共振频率分别为 59.69kHz、58.92kHz 和 58.91kHz。
超声波换能器的纵向谐振频率随安装法兰的刚度增加而增加。
板法兰换能器的谐振频率最接近初始频率，这意味着工作频率和振动节点没有明显偏移。
可以发现，板法兰换能器在非轴向振动中的工作频率漂移最大，这意味着其在超声振动中的鲁棒性最高。
因此，在这三种拟议的法兰结构中，具有适当刚度的板法兰是超声波换能器的最佳夹具。
组装好的换能器、用于夹紧热缩工具的热风机、温度计、用于测试频率、阻抗和相位的安捷伦 H4294A 分析仪。
自行开发的超声波发生器、用于采集电压或电流的泰克示波器、用于测量振幅的 HSV 700 激光多普勒测振仪。
利用热风机进行了加工刀具夹紧喇叭的实验。
由于超声波换能器整体处于冷却状态时温度低于 200 °C，确保了压电陶瓷的正常性能，因此刀具被成功夹紧在超声波换能器中。
在我们的测试中，超声波换能器用平底副固定在节点位置。
三个超声波换能器的谐振频率与等效电路和有限元的谐振频率相吻合，误差小于 5%。
与其他两个换能器相比，板法兰换能器在共振频率下的阻抗最小，这意味着在相同的驱动电压下，板法兰换能器能以更高的能量振动。
阶梯凸缘换能器的相位在其谐振频率上不能超过零。
由于相位无法达到零，因此在驱动频率下，低振幅振动的阶梯法兰换能器会出现无功功率损失。
相反，圆形和板式法兰换能器的相位可以达到零。
因此它们的等效电路可以被视为纯电阻，从而在零相位时实现更高的机械能和电能传输效率。
