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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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