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每一套超聲波模具都用好的材料制成的同時(shí)經(jīng)過(guò)反復的測試。超聲波模具的外形、強度以及音頻等各種參數經(jīng)過(guò)多次試驗，能符合為嚴格的標準，使超聲波模具和底模具達到完美的匹配。
材料是保證超聲波模具壽命的主要原因之一，模具設計的過(guò)程是復雜的。所以不僅是模具工程師設計務(wù)必慎重選擇材質(zhì)，亦需了解本身產(chǎn)品要求該使用何種材質(zhì)，避免因疏忽而影響其時(shí)效與品質(zhì)。
超聲波上模具適用材料：
1.鋁鈦合金（7075、2024、6061-T651）
7075T651：一般使用于振動(dòng)系統及HORN制造，硬度高、熱傳導性強、韌性佳；
2024T651：一般使用于HORN制造，韌性佳、熱傳導性強、硬度適中，用于一般熔接塑膠制品。
6061T651：一般使用于底模制造或較低出力之超聲波模具。
2.鈦鎂合金
一般用于連續發(fā)振，韌性極高，熱傳導佳，硬度高，而成本昂貴。
3.SCM8合金鋼
一般用于尼龍材料的焊接、切割以及螺母埋植。
超聲波底工裝適用材料：
1.鋁鈦合金：通用于金屬或塑膠制品。
2.環(huán)氧樹(shù)脂：適用不規則形狀之塑膠制品。
3.PUT樹(shù)脂：適用注重外觀(guān)，出力小，熔接時(shí)間短的塑膠制品。
4.電木：適用于一般平面熔接之塑膠制品，或超音波振盤(pán)之治具。
生產(chǎn)設計一付超聲波模具，要考慮以下各項因素：
1.產(chǎn)品的要求：決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定采用何種金屬。
2.產(chǎn)品的形狀：采用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區，產(chǎn)品在熔合時(shí)可能產(chǎn)生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。
3.產(chǎn)品的塑料性質(zhì)：決定模具的工作振幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線(xiàn)的形式，位置，大小。
4.優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。
超聲波模具設計參數
1.振幅參數
振幅對于需要焊接的材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵參數，相當于鉻鐵的溫度，溫度達不到就會(huì )熔接不上，溫度過(guò)高就會(huì )使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。每一臺超聲波焊接設備選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經(jīng)過(guò)適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關(guān)，形狀來(lái)說(shuō)如指數型變幅、函數型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。
2、頻率參數
每一臺超聲波焊接機都有一個(gè)中心頻率，例如20KHz、40KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器（Transducer）、變幅桿（Booster）、和焊頭（Horn）的機械共振頻率所決定，發(fā)生器的頻率根據機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個(gè)部份都設計成一個(gè)半波長(cháng)的諧振體。發(fā)生器及機械共振頻率都有一個(gè)諧振工作范圍，如一般設定為±0.5KHz，在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個(gè)焊頭時(shí)，都會(huì )對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于0.1KHZ，如20KHz焊頭，我們焊頭的頻率會(huì )控制在19.90—20.10KHz，誤差為5‰。
3.振動(dòng)節點(diǎn)
超聲波模具、變幅桿均被設計為一個(gè)工作頻率的半波長(cháng)諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個(gè)端面的振幅大，應力小，而相當于中間位置的節點(diǎn)振幅為零，應力大。節點(diǎn)位置一般設計為固定位，但通常的固定位設計時(shí)厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會(huì )引致一些叫聲和一部分的能量損失，對于叫聲通常用橡膠圈同其他部件隔離，或採用隔聲材料進(jìn)行遮罩，能量損失在設計振幅參數時(shí)予以考慮。
4.加工精度
超聲波模具因為工作于高頻振動(dòng)情況下，應盡量保持一個(gè)對稱(chēng)設計，以避免聲波傳遞的不對稱(chēng)性導致的不均衡應力及橫向振動(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，對于整個(gè)諧振系統而言），不均衡振動(dòng)能導致焊頭發(fā)熱及斷裂。
