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来源：达斯科技
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发布日期：2025-05-05
焊头尺寸大小对超声波焊接的效果有显著影响，具体体现在以下几个方面：
接触面积：焊头尺寸（尤其是与工件的接触面积）直接影响超声振动能量的传递效率。面积过小可能导致能量集中，局部过热或材料损伤；面积过大则可能因能量分散导致焊接强度不足。
振幅均匀性：尺寸不匹配（如焊头比工件过宽或过窄）会导致振幅分布不均，影响焊接一致性。
压力分布：焊头尺寸需与焊接区域匹配。若焊头过小，压力集中在局部，可能压伤材料或形成虚焊；过大则可能因压力不足导致结合不牢。
焊缝均匀性：尺寸合理的焊头能确保振动均匀传递，避免未焊透或过度焊接。
质量影响频率：焊头尺寸变化会改变其质量，进而影响系统的共振频率。若与超声波发生器频率不匹配（通常为15kHz、20kHz、30kHz等），会导致能量损耗，降低焊接效率。
工件形状适配：焊头需根据工件形状（如点焊、线焊、面焊）设计尺寸。例如：
点焊：小尺寸焊头（如直径3-5mm）。
大型结构：需宽幅焊头或分段焊接。
材料特性：硬质材料（如金属）通常需要较小焊头以集中能量，而软性材料（如塑料）可能需要更大面积分散能量。
尺寸不当可能导致热影响区（HAZ）扩大，尤其对热敏材料（如某些塑料或电子元件），需通过优化焊头尺寸减少热损伤。
匹配工件尺寸：焊头接触面应略大于或等于焊接区域，但需避免边缘溢出。
材料与几何优化：钛合金或铝合金焊头需轻量化设计，同时保证刚度；复杂形状可采用阶梯式或曲面焊头。
频率验证：通过模拟或实测确保焊头-发生器系统谐振频率匹配。
压力测试：实际焊接前需调整压力参数，结合尺寸验证效果。
焊头尺寸是超声波焊接的核心参数之一，需综合考虑工件材料、形状、频率及压力等因素。不合理的尺寸会导致能量损失、焊接缺陷或设备损坏，因此通常需要通过实验或仿真优化设计。
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