Ultraäänianturin tyyppi ja rooli
Ultraäänianturi on ultraäänihitsauskoneiden suurtaajuinen mekaaninen värähtelylähde ja toiminto, toisin sanoen ultraäänigeneraattorin sähköenergia tai magneettisen energian lähtö muunnetaan saman taajuuden mekaaniseksi värähtelyksi. Tällä hetkellä ultraäänihitsauskoneissa käytetään kahta anturia, toinen on magnetostriktiivinen anturi ja toinen pietsosähköinen keraaminen anturi.
Magnetostriktiivisen anturin tehokkuus on alhainen, tarvitaan kustannustehokasta magneettikenttää, joten tällä hetkellä käytetään ultraäänihitsauskoneita.
Pietsosähköisen keraamisen anturin perusperiaate perustuu kristallimateriaalin eli pietsosähköisen kristallimateriaalin pietsosähköiseen vaikutukseen. Pietsosähköisen keramiikan lähtöä käytetään pääasiassa ultraäänihitsaukseen. Kun tämä materiaali deformoituu kypsässä kentässä, kiteen pinnalle muodostuu varaus ja kiteen sisällä syntyy sähkökenttä. Päinvastoin, kun kide on aktiivinen ulkoisen sähkökentän toimesta, kultalevy deformoituu. Tätä kutsutaan pietsosähköiseksi vaikutukseksi, jota kutsutaan positiiviseksi sähköiseksi tai käänteiseksi sähköiseksi vaikutukseksi.
Ultraäänianturi on ultraäänivärähtelyjärjestelmän ydinkomponentti. Ultraäänianturin suunnittelu liittyy hitsaajan työskentelytehokkuuteen, vakauteen ja käyttöikään. Useimpia pietsosähköisiä keraamisia antureita käytetään markkinoilla. Tärinän muodon mukaan se voidaan jakaa säteittäiseen värähtelymoodiin, pitkittäiseen yhdistelmävärähtelymoodiin, leikkausvärähtelytilaan, paksuusvärähtelymoodiin ja vastaaviin. Kun ultraäänimuovihitsaaja käsitellään, vaaditaan suurtaajuista pystysuuntaista tärinää. Työkappaleen ylä- ja alamuotteihin voidaan saada suurtaajuinen tärinä sulava hitsauskerros.
