超声波模具知识—超声波振幅

超声波振幅直接代表了超声波输出能量的大小，也关系到相关材料的强度和整机的使用寿命。对于超声波焊接设备的寿命以及超声波模具的好坏都有很大的影响。

对于超声波振动系统，从传递能量的角度说，主要的指标叫做超声波的声强I。它是指在垂直于行进波的传播方向上每平方厘米每秒所传递的能量，即I=1/2ρcω2ξ2其中：ρ是材料的密度；C是材料中超声波传播的速度；ω是角频率；ξ是超声波振幅；显然，超声波振幅增大，超声波能量就以平方的关系成倍增大。在超声波焊接工艺中，若振幅太小，焊接能量不够，该焊的地方焊不牢。就算增加压力或延长焊接时间，也没有很好的效果。若振幅太大，则造成过焊、流胶或焊穿。同样，减小压力或缩短时间也收效不大。若模具设计不合理造成振幅分布不均匀，则焊接就会不均匀，质量就大大下降。

在超声波设备的设计生产过程中，若超声模具振幅设计太大，相应地材料内部应力也太大，超过了材料本身的抗拉强度和疲劳强度，结果就是模具材料开裂。一般而言，我们建议客户在设计超声模具时，控制超声模具的振幅参数在合理的范围内，以保证超声波系统能安全可靠的工作。

超声波模具设计的最大允振幅

超声波振幅通常指超声波焊接设备的振幅。超声波部件在做超声波振动时，其运动形式一般是纵向的伸缩运动。这种运动是由于构成这个部件的材料，在周期性的外力作用下变形产生的。其特点是该部件整体作伸长和缩短的周期性变形，越接近端面，变形量越大；部件的两头，变形量最大；端面质点的来回往复运动，静止点（或叫起始点）在中间，运动轨迹在静止点两边等量分布。其测量难点在于频率高和振幅小。通常频率在12kHz～50kHz之间，振幅在1μm～100μm之间。