超声波变幅杆：超声振动系统的关键组件

超声波变幅杆：超声振动系统的关键组件

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超声波变幅杆是超声加工处理设备中不可或缺的重要组件，它能够将超声换能器产生的微小振动放大到实际应用所需的振幅范围，同时还能起到阻抗匹配和保护换能器的作用。本文将详细介绍超声波变幅杆的分类、工作原理及其在超声振动系统中的重要作用。

超声变幅杆，又称超声聚能器，其外形通常为变截面杆，是超声加工处理设备中，超声振动系统的重要组成部分之一。变幅杆可分为纵向振动变幅杆、弯曲振动变幅杆、扭转振动变幅杆。其中纵向振动变幅杆可分为简单形、复合形。简单形又可分为指数形、圆锥形、悬链形、阶梯形。而复合形是由各种简单形变幅杆根据实际需要组合而成的。

在超声振动系统工作过程中，由超声换能器辐射面所产生的振动幅度较小，当工作频率在20kHz范围内超声波换能器辐射面的振幅只有几微米，而在超声加工，超声焊接，超声搪锡，超声破坏细胞，超声金属成型(包括超声冷拨管丝和铆接）等大量高强度超声应用中所需要的振幅大约为几十到几百微米。

因为直接由换能器输出的振动幅度远达不到实际应用的需求，所以必须借助变幅杆的作用将机械振动质点的位移量和运动速度进行放大，并将超声能量聚集在较小的面积上，产生聚能作用。

超声变幅杆还可以作为机械阻抗变换器，在换能器和负载之间架起桥梁，进行阻抗匹配，使超声能量更有效地从换能器向负载传输。此外，在超声加工处理设备的结构工艺上，通常在变幅杆或半波长等截面杆（即振幅放大倍数等于1）的波节平面处加带一个法兰盘，利用法兰盘将超声振动系统固装在超声设备上。在向高温介质或腐蚀介质辐射超声能量时，还可以借助于变幅杆把换能器与恶劣环境隔离开，使换能器避免被腐蚀及减少受到热的影响。