Пьезокерамический преобразователь Советский патент 1978 года по МПК B06B1/06 H04R17/00 

J-Jocj TCinie о:}:о:; ;ся к о-.лг:::; ; ззукозо;: тохи: К;К а лмеммо к со-.:.л;:::) тразвуко;5Ь л ш;ip)кo;;) лресСра з лей механ: чесхих холеба;1ИЙ для тех олог 1ческих ;;роцессоз, н:;:лг;-.нр микросварки элеме;ггов м гкросхем.

Иззестмы -..;зукозые ма:;;:::. : Ш 0;П1ые и иьезолсрамические иреобразо ли, прн 1е 1яемые при сборке з микрс.с нике, отличаюи1;1еся как ко; стр -кт;з: ир:.1з:- акал1и, так и зидом колебаний д-с )дего И;;струмеита , 2, 3.

Осиозным недостатком таклх лреоО зателей язляется значительное скиже} ; в бт льности отдазгемой в зогну сварки ак ческой мои,ности вследствие вььхода из liaiica моночастотной ультразвуковой ко. тельной с}1сте ы при изме}1снни реж экснлуатапии. Кроме того, необход;1М1. сколько согласующих устройств дым преобразователем и генератором.

Наиболее э.тизкое тех}1ическое peiueo; язобрете;1ию - ;1реобразозате.1ь пролг. крутильных колоба}1ИЙ 3, содержащдй центратор с дефор ируюш,им ;1нструме: м н огогр и у ю металл ич ескую ;i а кд а дку крепленными на гранях пьезокерами ес преобразователям, оси симметрии кот довернуть -.г угол 5-90° относительно дольной оси кониентратора.

L;PH:;X.I ;:ззосгны11 П рсооразовател ь :c3-vMHor по.1учпть И1ироку1о полосу частот л -:-Зужд:;емь;х K0.ie6a;nm и достаточную их : пл пт,.

Цель изобретения -- л;е.1ичение амил;1ту ъ . рас: ире;1ие по.юсы частот зозбул дас;ых проло.чьно-крутильных колебаний.

Цель достигается тем, что :1ьезокерам;1чекно преобразователи выпол;1ены с различл Н оометрическими размерам, причем т-збые пары пьеззкерамических преобразоi R т f .т е и. размещенных на с м е ж; i ы х i р а; i я х 1;еталл:-1ческон накладки, установлены с прогтзоно.южным по знаку углом поворота оси :пмметр 1и относите.чьно продо.тьной осл кон:е; тпатоза.

-: е р теже схема ти ч ее

лягаемый

20

; i ;- е З б р а з о в и г с л ь с о д е р ж i т е т а л л и ч е с к по а:л. /. иьезокерамическ 1е Г1реобразовасл;1 2. концентратор 3 деформируюпип инструмент т . Отде.тьные ньезонластииы за

. -L-T различ}1 з1х ;тометр 1ческ 1х размеров 1 д.) имеют сдз 1нутые собстенные резонансные частоты, так что o;in обззук; раз:омерный спектр от /; до /г. котоый о::-1еде. яется импедансом зоны сварки и Л ;;мп кз.сбптельпой системы. Г ., .,: - - «--.v,-... fi127 3 При ;1ьсзокерамичесК1 х : 0образоватслей 2 электрическими хс,; баиияни высокой частоты :юз1:икают механическою колебания металлической накладки /, когорые yei-i/niBiaioTCH коицентрагоэсм ; и ЛЛ1ЮТСЯ в зону лeфoi :;г V;V::;H- : илетрумеитом 4. Пе.п; каждая льезо:;ласт -л;а имеет у1Ч)л сдвига и между ; )С:г-; е; :трии, проходящей через иротизололожн; ;е сироны пьезоиластииы, и иэодо кл;.};; о;;.г КЛл-Ю цеитратора, равной иулю, то .коицедгоагор/е и деформирукмцем инструмеите распростраияется, в основном, иродольдая зл/на. С :-одичением угла а вози псают, spoMj лродо.;;,ных колебаний, и крутильные, иитсдсллносгзкоторых мала ир; viMiax до 5, а за:м мзел:;чивается с роетом угла сдвига а. Максимум пггенсив.иости крутильных колебаний соответствует углам, близким к л2. Выбирая yr. гол:;-: :ia Гл::.o4 г;е;::;;;, a в т;;чсн: ;;-1с ; ;;:: г Г.2 ло 34Г к;}утиль;{: :е г: -о-;-я Ил:;:)г хж противслэложно е наираз.;:--:;ч; лзи ксиия. Пьезсксрамичсск j иластилы могут иметь ;;азлич::у:о И:,)и ади:с. однако .ть:- я амилиг л:: лмес: ;ecт) ири сдзигозых e:Jлeбa ияx. I Гредлагаемьл: лреос-разозатель иозволяет :::ачител: ; 0 упростить конструкцию и позысить ксидуатаииолль:; качества ультраззу1созой колебатсль-ой системы, расширить подосу частот во:буждг:д-я мехалгческих колебаний и иовысить стабил1Д:Ость амд.титуды механических колабалиГ: дри различных парзметрах эксилуатац/;:-:. Форм у л у изобретения 4ьезокералд1чес;. лреобразователь, сод,ржаи,ий конце:-грате:) с теФормирующим 1::струме: том, ,i:io:o::;a: :;;r: мета.:г:ическую ;ллладку с лкре::ле:-:д 1м:; на гранях ньезокерамически:1:и : релбр: Зо: аГсля д;. оси симлрололь-ой оси ко:г::ентратора,

л и ч а ю И :i f: с л . - :0, с 1ел: -Г уве.ти1:)т ио;б; кд::ем:):л ::родо.11)Н(--кр тильных кол ба11И ;. ,:1Г)е:;Д-се:)::,г:1- еек:1е :::;еобразовате.;:1 то Н1)11 во: б жле:1и: этих н:)езолласт: и наи|:1Яже:П ем гене)атора в нрот:;зО ;:а i-j a: ::M::туда крутильных колебаннй возрастает. При этом все ньезо: ластины. име:о:1;: д :::л:т:; с:ноложитель:1Ь Й y.o.i едвиг: S: Г рисоед:1ня1)тся электричесх л з.-лель::е i генератору. Пьезоиластинь:, ):::л;J отои- нательный угол сдвига (,c:i «3 0:5). тоже соединяются электрически параллель-о и подключснЕ 1 к генератору, нно з н:)0 ивофазе по отношению к пьезог;ласти:ам е од Увеличение амплитуды нроисходиг вследст-- J вие того, что в течение времвки периода основной рабочей частоты от О до Г/4 крутильные колебания имеют одно на:1равлеиие дви;v; мс):г,:и. : 1;:неМ любые :iap:): юкерам: ческих )азо:1ателей. разл1еи1енных на емежны.х гранях металл1 чес1 ой ;;.акладкк. стано ;ле:{:,: с :::мл::уг оложным но з;аку y;-;ioM поворота о-еи симмет:)::; отнаситедыо ноодольной оси ко:;центратопа. J 1. Источниглг ло;и::о:-о ул:/паз:г;-ка. Под ред. Ро.зенберга, М., Наука, 1967. 2. Гур-ский Л. И., Колешко В. М. и Cyitка В. Я. Молаичный Т1реобг1азователь для ультразвуковой кикпосваркл, «Лвтоматическа.я сварка, Л 7, 1974. ,3. Авт-орекое с: -:;детальств.о СССР ,л:- 320-3tO, кл. В 96 В 08, 19д).