超声波驱动电源将市电转换成高频高压交流电流,送至超声波换能器。然后,超声换能器利用压电陶瓷的负压电效应,将输入的电能转化为机械能,即超声波,其表现为换能器在纵向上往复运动;伸缩频率等于驱动电源的交流电流频率,伸缩位移约十微米。喇叭的个功能是放大传感器的输出振幅。变幅杆一方面将振幅放大至达到100微米以上,另一方面对冲击针施加冲击力,推动冲击针作高速往返运动。冲击头冲击工件后,在很短的时间内速度由不小于1.5米/秒减小至0米/秒,能量向焊缝传递,以达到消除内应力的作用。冲击头受工件的反作用后回弹,碰到高频振动的变幅杆后,再次受到激发,又一次高速度撞向焊缝,如此反复多次,完成冲击作业。
大功率超声振动系统的频率一般在10kHz以上,冲击头激振力的预紧力频率也在10kHz以上,一般常用的是15~20kHz。 同时超声加载部分的运动加速度可达3×104米/秒2以上,力学公式F=ma表明加载部分对冲击头有较大的推动力。 因此,超声波冲击枪冲击力大、冲击频率高,采用大型钢结构焊接消除内应力具有很大的优点,可以快速方便地完成工作。
特点:
1、功率高,冲击效果好
2、可靠性高,使用寿命长
3、重量轻,便携,操作非常方便
4、设计精良,使用面广
5、显著节能,降低费用
6、使金属焊缝的表面层内的残余拉伸应力变为压应力,从而大幅提高金属结构的疲劳寿命。
7、改变表面层内的金属晶粒结构,使之产生塑性变形层,从而使金属表面层的强度和硬度都有显著的提高。
8、改善焊趾的几何形状,降低应力集中。
9、改变焊接应力场,明显减少焊接变形,提高工件的尺寸稳定性。
按频率分类:
超声波的频率是清洗机的又一重要指标,因为它决定着被清洗对象的清洁效果。一般情况下,在较低频的状态下(20KHZ-80KHZ)就能适用于无特殊要求的客户(如:机械、电镀、金刚石、钟表眼镜、珠宝首饰等行业)。但是,有些特殊行业对超声波频率就有更高的要求,如药品检验及药品处理行业等。一般要求频率在40KHZ、50KHZ、60KHZ、90KHZ甚至更高。但是由于受技术的限制,一般情况下频率也不可能无限制的增高。过高的频率会给换能器的生产及发生器的电路带来很大的难度。
由于超声波清洗的原理,因此从“功率超声”派生出产品,常见的有:
①超声波药品处理机:大部分用于各中药厂及其它制药单位。
②超声波洗瓶机:一般用于各大制药厂或较大型医院,通常来说是配合机械传输装置的自动清洗流水线。
③超声波搅拌机:其作用类似“超声波药品处理机”,主要用于药物的加速溶解或混和。
④超声波药品提取机:与③类似,主要用于药品的分解而后提取化验。
⑤胶塞超声波清洗机机:与②类似,主要用于清洗瓶塞等类似物品。
超声波冲击设备制造商建议在高炉建设工程中使用超声波时,效法原来的热时效工艺。超声波时效是目前处理焊接残余应力的佳方法。采用JH超声波时效消除应力装置,应力消除效果可达80%~以上,不受环境因素影响,处理效果稳定可靠。