超聲波變幅桿材質對焊接強度的影響

超聲波的初始振幅通常很小，通常只有幾微米，但實際上，生產和加工所需的振幅約為幾十到幾百微米。因此，通常需要通過喇叭擴大振幅。該喇叭還可以充分發揮機械特性阻抗的作用，實現傳感器與負載之間的阻抗匹配。超聲波能量可以更合理有效地從傳感器傳遞到待焊接的表面層。

喇叭材料的關鍵要求是在循環載荷下具有良好的聲學特性和抗疲勞損傷能力。更常用的喇叭材料包括鋁合金型材、低碳鋼、不銹鋼和鈦合金。

通過對不同材料的變幅桿進行超聲波焊接試驗，得出以下結論：

1、在四種喇叭材料中，鋁合金喇叭節點溫升較高，過高的節點溫度會降低喇叭的諧振頻率，進而影響焊接質量。這種喇叭不適合大規模、長期加工。

2、鈦合金喇叭的節點溫升較低，因為其阻尼較小，在諧振頻率下比其他材料更穩定。

3、在合金鋼喇叭中，低碳鋼比不銹鋼具有更高的工作溫度和更高的焊接強度。在塑料樣品超聲波焊接獲得的ABS焊接強度中，鈦合金喇叭焊接獲得的焊接強度很高，因為鈦合金具有較小的阻尼和能量損失。其次是低碳鋼，再其次是鋁和不銹鋼。