當(dāng)使用40千赫設(shè)備時(shí),有嚴(yán)格的尺寸限制。40千赫喇叭的大小是大約一半大小的20千赫喇叭,所以部分尺寸可以焊接也是有限的。較大的焊接可以通過機(jī)械連接小喇叭的各個(gè)部件來焊接。但是,可焊件的尺寸也受到高頻器件1000W功率的限制(因?yàn)樽冾l器中的晶體很小)。相反,一個(gè)20千赫焊工的功率是3000w(大多數(shù)焊工只有1000w)。對于20khz的焊機(jī),功率要求高,導(dǎo)致能源消耗和運(yùn)行成本增加。
當(dāng)遇到一些比較大的產(chǎn)品時(shí),超聲波焊接頭需要很大。20k機(jī)器能量不足,無法達(dá)到焊接效果??紤]使用15k超聲波焊接機(jī)。該機(jī)在此頻率下的功率可達(dá)6000W,可用于焊接一些大型產(chǎn)品。缺點(diǎn)是焊接相對較小的產(chǎn)品時(shí),產(chǎn)品部件可能會(huì)開裂。
首先,焊接頭和焊接座材料的選擇對焊接性能有非常直接的影響。一般焊接頭、焊接座所用的材料為高速工具鋼,但也有其他材料,如結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等。相比之下,高速工具鋼加工難度較大,成本較高。而高速鋼適合發(fā)射高頻機(jī)械振動(dòng),波長范圍寬,便于保證焊接穩(wěn)定性。采用結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制作焊接頭。焊接座,由于適合傳輸?shù)母哳l機(jī)械振動(dòng)波長范圍窄,且對加工精度要求高,如果不能有效保證加工精度,一方面容易造成焊接參數(shù)調(diào)整困難,直接影響焊接穩(wěn)定性。另一方面,由于傳感器、等關(guān)鍵部件的匹配要求高,互換性差,一旦損壞就不容易及時(shí)更換,從而降低了設(shè)備的利用率。
超聲波不是輻射源,一般對人體無害。我們知道物體振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出聲音。每秒振動(dòng)的次數(shù)稱為聲音的頻率,以赫茲為單位。我們可以聽到頻率在20到20000赫茲之間的聲波。如果聲波的振動(dòng)頻率大于20000赫茲或小于20赫茲,我們就聽不到。頻率高于20000赫茲的聲波被稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率范圍為1至5 MHZ。超聲波具有方向性好、穿透能力強(qiáng)、容易獲得更集中的聲能、在水中傳播距離長等特點(diǎn)??捎糜跍y距、測速、清洗、焊接、碎石等。在醫(yī)學(xué)、、工業(yè)和農(nóng)業(yè)中,高功率聚焦超聲可用于,可在0.5秒內(nèi)迅速將靶區(qū)組織溫度升高到70℃以上,使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)迅速凝固性壞死(細(xì)胞的臨界溫度為42.5~43.0℃,而正常細(xì)胞為45℃,對于肝組織,局部溫度超過58℃可引起凝固性壞死)。局部聲強(qiáng)高達(dá)>10000 w/cm2,當(dāng)然,局部正常組織可能會(huì)受損,這需要準(zhǔn)確定位。在超聲波防護(hù)方面,應(yīng)注意患有聽力疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人不要在此類設(shè)備周圍工作,高強(qiáng)度超聲波設(shè)備應(yīng)進(jìn)行屏蔽,以阻擋超聲波。