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超声波焊接金属棒是如何发生扭曲振动的？

来源： | 发布日期：2022-11-28

欲使钛酸钡、锆酸钛酸铅之类电伸缩瓷器发生扭曲振动时，可用图5.3的方法，对c，e及d，f电极施加直流电压，施加偏倚电场，对电极a，b施加交流电压，则圆筒在其轴心周围扭曲振动。以螺栓锁紧的Langevin形振动子( PZT )，将PZT振动子8分割，作成电极，对之施加交流电压，引起扭曲振动，在此种振动子一端面安装金属棒，金属棒进行扭曲振动。

图5.3 中空圆筒形电伸缩扭曲振动子

超音波熔接使金属棒扭曲振动时，常依据图5.4的原理，1为磁伸缩振动子(电伸缩振动子亦可)，进行纵振动，2为扭曲振动棒，3个振动子的振动相位适当错开，形成扭曲振动，4为熔接片，5为砧(anvil)。美国Sonobond公司是在平行并列的振动子前端夹着扭曲棒，使振动子的振动相位相差180°，使棒扭曲振动，进行金属容器的环状熔接。

图5.4 对金属棒时间超声波扭曲振动的方法

图5.5是将纵振动变换为扭曲振动的变换体构造，由振动相位不同的2对组成，实际上，只以同相振动的一对驱动，故将另一对减短0.4mm，材料为碳钢S45C，从一体削出。在此纵振动系装28kHz的π形ferrite振动子而驱动时，在变换体的端面发生扭曲振动，实验结果，扭曲振动与纵振动的周速比为1/13。

图5.5 将纵振动变成扭曲振动的变换体构造

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