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超聲波模具的頻率為什么會隨著溫度的上升而降低

時間:2021-04-28 來源:sznbone 瀏覽次數:126


 

有一部分人在使用超聲波設備的過程中都會遇到一個問題:超聲波長時間使用的過程中,溫度會也會隨之升高,頻率也會隨之下降,到了某個溫度的時候,頻率由于超過了使用范圍,會造成模具受到損壞出現開裂。下面從超聲波模具的性質分析這個現象的原因。

 

從超聲波模具的性質上可以知道,超聲波模具與注塑模具或其他金屬模具不一樣,注塑模具對膠件的主要的作用就是仿形,使塑膠可以成型,而超聲波模具是一種聲學裝置,其主要的功能是用來傳遞能量。下面是超聲波能量傳遞的順序:

 

超聲波模具的頻率為什么會隨著溫度的上升而降低(圖1)

1、將220V 50HZ的市電傳輸到超聲波發生器。

2、超聲波發生器將220V 50HZ的市電轉變為15KHZ20KHZ35KHZ頻率的電能。

3、經過高壓線路將高頻率電能傳輸到換能器,換能器將高頻率電能轉變為同等頻率的機械能。

4、機械能通過調幅器和上模的傳遞,最終到達膠件的熔接面。

 

從超聲波能量傳遞的順序上可以看出,上模得到的是機械能,也就是振動,振動的頻率受到材料、焊頭高度以及形狀的影響,大部分熱量的產生是因為焊頭高頻振動和空氣摩擦。

 

焊頭發熱造成頻率下降的其中一個原因就是因為熱脹冷縮,熱脹冷縮造成焊頭分子間隔變大,因此振動需要的距離就會變遠,而頻率就會隨之降低。

 

一開始熱脹冷縮是在焊頭溫度快速上升的時候,焊頭頻率也是快速下降的,但是在實際情況中,焊頭的頻率卻是緩慢下降的,因為溫度也會對分子運動的頻率產生影響,溫度越高的話,分子運行頻率就會越快,兩者之間相互抵消,因此大幅度地降低了焊頭本身分子的壽命,導致焊頭脆弱的位置在高溫應用的狀況下就很容易產生裂縫,進而報廢。


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