Hvordan vælger jeg det korrekte materiale til ultralydsværktøjshoved?

Ultralydsværktøjshoved fungerer som en akustisk bølgeleder eller transformer, der amplificerer og fokuserer ultralydsvibrationer på emnet. Det ultralydsværktøjshoved strækker sig og samles i længden som en fjeder under plastisk svejsning. For eksempel er et 20 kHz værktøjshoved typisk en halv bølgelængde lang resonansstang, hvor dens molekyler konstant ekspanderer og kontraherer 20000 gange i sekundet.

Derfor er det vigtigt at overveje materialer med en god kombination af akustiske og mekaniske egenskaber, når man fremstiller ultralydsværktøjshoveder. De følgende tre materialer bruges til at fremstille ultralydsværktøjshoveder på grund af deres træthedsstyrke, akustiske egenskaber og overfladehårdhed.

 

 

Titanium:

 

Titanium er det foretrukne materiale til fremstilling af ultralydsværktøjshoveder, fordi det har god træthedsstyrke, fremragende akustiske egenskaber og god overfladehårdhed og bruges i plastik svejsning, metal svejsning og mademballage.

Titaniumværktøjshoveder kan loddes til overfladen af ​​titanium eller coatet med materialer såsom hårde legeringer, nikkel eller teflon. Velegnet til applikationer, der kræver høj amplitude og hårdere overflader.

 

Aluminium:

 

På grund af dets relativt lave omkostninger og lette behandling er aluminium ofte det foretrukne valg for ultralydsresonatorer med lav stress og minimal påvirkning/slid/erosion.

Aluminium har fremragende akustiske egenskaber, og store værktøjshoveder er normalt lavet af aluminium.

På grund af sine relativt lave omkostninger er det let at få en bred vifte af råmateriale størrelser, hvilket gør det til det bedste valg til at fremstille prototypeværktøjshoveder.

Hurtig og nem behandling, reduktion af leveringstid og arbejdsomkostninger.

Aluminium har dårlig overfladehårdhed og moderat træthedsstyrke, hvilket gør den uegnet til langvarig produktionsapplikation med høj slid. Imidlertid kan aluminiumsværktøjshoveder coates eller elektroplateres med blødt nikkel, blødt krom og anodiseret for at hjælpe med at lindre disse problemer.

 

 

Stålprodukter:

 

Efter varmebehandling har stål fremragende slidbestandighed på grund af tilstedeværelsen af ​​en stor mængde karbider i dens mikrostruktur og kan påføres på ultralydsmæssige metalsvejsningsfuger, plastforseglingspakninger og indsættelsespakninger.

På grund af dets hårdhed er stålværktøjshoveder mere sprøde og bruges typisk til applikationer med lav amplitude.