超聲波的節點怎麼算

⑶ 超聲波金屬焊接機基礎知識

超聲波金屬焊接機是一種先進的焊接技術，它利用高頻振動波傳遞到兩個金屬表面，通過加壓形成分子層之間的熔合，具有快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花等特點。然而，焊接金屬件的厚度不宜超過5mm，焊點大小有限，並需要額外的加壓。這種焊接方式在鎳氫電池、鋰電池、電線、電子元件、家電用品、汽車用品、電磁開關等領域有著廣泛的應用。

焊接材料不熔融，保持金屬特性，焊接後導電性極佳，電阻系數接近零。焊接表面要求低，即使有氧化或電鍍也可焊接。焊接時間短，無需使用助焊劑、氣體、焊料，無火花，安全環保。

超聲波金屬焊接機適用於多種產品，包括鎳氫電池鎳網與鎳片互熔、鋰電池、聚合物電池的銅箔與鎳片互熔、鋁箔與鋁片互熔、電線互熔、電線與電子元件、接點、連接器互熔、家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔、電磁開關、無熔絲開關等大電流接點、異種金屬片的互熔、金屬管的封尾、切斷等。

焊接機的關鍵參數是振幅和頻率。振幅參數影響著焊接效果，相當於溫度，過低或過高都會影響焊接質量。頻率參數則取決於換能器、變幅桿和焊頭的機械共振頻率，工作頻率一般在20KHz、40KHz等范圍內，且有一定的諧振工作范圍。

在焊接過程中，焊頭和變幅桿設計為工作頻率的半波長諧振體，工作狀態下，兩個端面的振幅最大，應力最小，而中間位置的節點振幅為零，應力最大。在設計節點位置時，通常需考慮到厚度、凹槽等因素，以減少能量損失和雜訊。

為保證焊接效果，通常在焊接位表面、底座表面設計網紋，以防止金屬件滑動，提高能量傳遞效率。網紋大小和深淺根據具體材料要求進行調整。

超聲波焊接對加工精度有較高要求，尤其是對於鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等薄金屬的包覆等應用。為此，我們採用數控設備進行加工，確保焊接精度。

一隻焊頭的使用壽命主要取決於材料和工藝兩個方面。材料選擇對聲波傳遞效率和磨損有重要影響，優質鋼材料能較好地解決強度與韌性的矛盾。工藝方麵包括加工工藝和後續熱處理，以確保焊頭性能穩定。

焊接前，應了解金屬的相熔性，以確保焊接效果。具體的金屬相熔性應通過實驗驗證。

超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發現的。它類似於摩擦焊，但有區別，超聲焊接時間很短，溫度低於再結晶；它與壓力焊也不相同，因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段，切向振動出去金屬表面的氧化物，並是粗糙表面的突出部分產生反復的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大，同時使焊區溫度升高，在焊件交界面產生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發生作用的距離時，即形成焊點。焊接時間過長，或超聲波振幅過大會使焊接強度下降，甚至破壞。

⑷ 超聲光柵的原理

頻率越高聲波長越短，光柵常數愈小，衍射角越大，同時由於材料共振以及其他頻率響應的影響，衍射效率（衍射光的強度）會略有變化。

超聲波作為一種縱波在液體中傳播時，其聲壓使液體分子產生周期性的變化，促使液體的折射率也相應的作周期性的變化，形成疏密波。此時，如有平行單色光沿垂直於超聲波傳播方向通過這疏密相間的液體時，就會被衍射，這一作用，類似光柵，所以稱為超聲光柵。

光波在介質中傳播時被超聲波衍射的現象，稱為超聲致光衍射（也稱作聲光效應）。

超聲波傳播時，如前進波被一個平面反射，會反向傳播。在一定條件下前進波與反射波疊加而形成超聲頻率的縱向振動駐波。由於駐波的振幅可以達到單一行波的兩倍，加劇了波源和反射面之間液體的疏密變化程度。

某時刻，縱駐波的任一波節兩邊的質點都湧向這個節點，使該節點附近成為質點密集區，而相鄰的波節處為質點稀疏處；半個周期後，這個節點附近的質點有向兩邊散開變為稀疏區,相臨波節處變為密集區。

⑸ 超聲波振子的簡介

超聲波振子由超聲波換能器和超聲波變幅桿組成超聲波振動系統。超聲波換能器是一種能把高頻電能轉化為機械能的裝置，超聲波變幅桿是一個無源器件，本身不產生振動，只是將超聲波換能器輸入的振動改變振幅後再傳遞出去，完成了阻抗變換。
超聲波換能器在合適的電場激勵下能產生有規律的振動，其振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器鏈接合理設計的超聲波變幅桿，超聲波的振幅可以在很大的范圍內變化，只要材料強度足夠，振幅可以超過100μm。
超聲波變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質點運動方向剛好相反，相當於存在一個相對靜止的節面。這個節面叫做節點，這里也是振動子的最佳固定點，偏離這個節點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

⑹ 超聲波束的近場區和遠場區各有什麼特點

1、近場區

生源附近由於聲壓急劇起伏，出現多個極大值和極小值，最後一個聲壓極大值處與聲源的距離成為近場長度，用N表示，N值以內的區域稱為近場區。

當測量距離r=λ/2π≈λ/6時，感應場強度與輻射場強度相當。在距離輻射源比較近(r<λ/6)的地方，感應場強度大於輻射場強度。

2、遠場區

一般當r大於3λ時，可忽略感應場的成份，認為處於遠場(區)。

輻射場強度角分布基本上與距天線的距離無關的場區，在輻射遠場區，將天線上各點到測量點的連線當作是平行的，所引入的誤差小於一定的限度。如天線尺寸為D，則遠場區距離應大於2D2/λ。

(6)超聲波的節點怎麼算擴展閱讀：

超聲波是彈性機械振動波，它與可聽聲相比還有一些特點：

傳播的方向較強，可聚集成定向狹小的線束；在傳播介質質點振動的加速度非常之大；在液體介質中當超聲強度達到一定值後便會發生空化現象。

束射特性

從聲源發出的聲波向某一方向（其他方向甚弱）定向地傳播，稱之為束射。 超聲波由於它的波長較短，當它通過小孔（大於波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。

又由於超聲方向性強，所以可定向採集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大於波長時，便會在障礙物後產生「聲影」。這些猶如光線通過小孔和障礙物一樣，所以超聲波具有和光波相似的束射特性。

超聲波的束射性的好壞，一般用發散角的大小來衡量（習慣上用半發射角臼表示）。以平面圓形活塞式聲源為例，其大小決定超聲波基本原理於聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。

參考資料來源:網路-超聲波基本原理

參考資料來源：網路-超聲波

⑺ 超聲波振子結構圖是怎樣的

超聲波振動子又稱超聲波振子，將換能器與變幅桿連接後的整體叫做振動子。由壓電陶瓷的壓電效應實現電能與機械能（聲波振動）的相互轉換，並通過聲阻抗匹配的前後輻射蓋塊進行放大的器件。

由於變幅桿是一個無源器件，它本身不產生振動，只是將輸入的振動改變振幅後再傳遞出去，完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場激勵下能產生有規律的振動，但是振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。

因此換能器連接合理設計的變幅桿後，超聲波的振幅可以在很大的范圍內變化，只要材料強度足夠，振幅可以超過100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質點運動方向剛好相反，相當於存在一個相對靜止的節面。這個節面叫做節點，這里也是振動子的最佳固定點，偏離這個節點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

⑻ 超聲波模具的節點如何計算，

半波長的整數倍。比如波長是10米，節點就在5米、10米、15米……處。

⑼ 超聲波形成的駐波在節點處的聲壓是不是最大值為什麼

節點處是最小。波腹的地方最大。也就是兩個節點中間。