我們知道,當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出聲音??茖W(xué)家們將每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)稱(chēng)為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們?nèi)祟?lèi)耳朵能聽(tīng)到的聲波頻率為20~20,000赫茲。當(dāng)聲波的振動(dòng)頻率大于20000赫茲或小于20赫茲時(shí),我們便聽(tīng)不見(jiàn)了。因此,我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱(chēng)為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。超聲波具有方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)??捎糜跍y(cè)距,測(cè)速,清洗,焊接,碎石等。在醫(yī)學(xué),軍事,工業(yè),農(nóng)業(yè)上有明顯的作用.
空化作用。超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡 。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓,壓強(qiáng)的降低使原來(lái)溶于液體的氣體過(guò)飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開(kāi)”成一空洞,稱(chēng)為空化??斩磧?nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會(huì)隨周?chē)橘|(zhì)的振動(dòng)而不斷運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)大或突然破滅。破滅時(shí)周?chē)后w突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓,同時(shí)產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷,并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。
超聲波模具的設(shè)計(jì)絕不像它的外形那樣簡(jiǎn)單,相反需要很多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能——如何保證焊頭能夠經(jīng)濟(jì)的工作?如何保證焊頭能夠?qū)Q能器轉(zhuǎn)換的機(jī)械振動(dòng)能有效地傳遞到工件上,我們的工程師將每一個(gè)環(huán)節(jié)都考慮得非常充分。
超聲波焊頭因?yàn)楣ぷ饔诟哳l振動(dòng)情況下,應(yīng)盡量保持一個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì),以避免聲波傳遞的不對(duì)稱(chēng)性導(dǎo)致的不均衡應(yīng)力及橫向振動(dòng)(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動(dòng)的縱向傳遞,對(duì)于整個(gè)諧振系統(tǒng)而言),不均衡振動(dòng)能導(dǎo)致焊頭發(fā)熱及斷裂。超聲波焊接應(yīng)用于不同行業(yè)對(duì)加工精度要求是不同的,對(duì)于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對(duì)加工精度的要求非常高,我們所有的加工設(shè)備均采用數(shù)控設(shè)備(如加工中心等),這樣才能保證加工出來(lái)的精度符合要求。