Мозаичный ультразвуковой преобразователь

И А И=В О П Союз Соеетсннх Свралнстнчвсюа Веслублня( ) 62 ОавЗ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВУОВСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ б) Дополнительное к авт, свид.ву(23) Приоритет Гееуавретввиквй крмктет Сеевта Мкккктрок СССР кк,аелвн кзебрвткеа я вткрыткк(. М, Колешко тнтут электраннкн АН Белорусской С 1) Заявите(54) МОЗАИЧНЫЙ УЛЬТРАЗВУК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Иэобрет ой технн в ультраэ те5 лн, сод агннтос концентра с эанчный прконцентрат форме мног го 5 ментНед этого пре бра зова ускання раметру. плнтуаы азменен я а узкая полоса иу механнческому к уменьщенню приводят ханнчес резонанс кого параметра прн ных свойств ультра тела прн разлнчных апнн ультразвуково оборуаовання. звукового режимахго мнкросваэксплуа рочн ого ение относится к ультразвукое н может найти применениеуковой мнкросварке,ы ультразвуковые преобразоваащне пъезоэлектрнческнй нлннкпнонный преобразователь,тор, деформнрующнй инструментескне развязка 11, 21,е блнэкнм по техническойпредложенному являетса моеобразователь, соаержащнйор с поеходным стержнем вограныока, на боковых граняхзакреплены пьезокерамнческнен аеформнрующнй ннструБель нзобретення - расшнренне полосыпропускання н получение равномернойамплитудно-частотной характернстнкн помеханическому выходу.Для этого в предлагаемом устройствепьезокерамнческне излучателя выполненыв виде пьезопластнн с переменной толщиной, меняющейся в направлении нзлучення по линейному нлн сннусондальномузакону, прн этом любые пары пьезопластнразмещенных на смежных гранах переходного стержня, выполнены с протнвоположным по знаку изменением толщнны.На фнг, 1 представлен преобразователь с сннусондальным нзмененнем толанны пьеэоаластнн; на фнг, 2 - то же,с лннейным нэменением толщннь 1 пьезвпластин,Преобразователь содержит перехоаный стержень правильной формы в внаемногогранника 1, на каждую грань которого приклееныпьезоэлементы 2 н3, конаентратор 4, аеформнрующнй ннструмент 5 6 - технологнческая среда (напрнмер- зона микро"варки),Преобразователь работает следующим:.обре зом,При подведении высокочастотного переменаого напряжения на пьезоэлементы2 и 3 в последних за счет обратногопьезоэлектрического эффекта возбуждаются упругие механические колебания, которые распространяются в переходном стержне 1, концентраторе 4 и черездеформирующий инструмент 5 вводятся взону микросварки 6, За счет волнообразной (см, фиг, 1) или трапецеидальной(см, фиг. 2) формы излучающих пьеэоплаетин ширина полосы пропусканиярас аиряеъ:я,Йла пьезопластин еГО -формы наизлучающем торце по его длине должноукладываться Ь3 периодов синусоиды, а амплитуда синусоиды равна. Аналогично, в клине высота одйой грани больше другой на величину, . ( Д -длина волны,ЛЯ -механическая добротность пьезопластины), Такое выполнение излучателейпозволяет получить широкую полосу частот без провалов,Однако амплитудно-частотная характв,.ристика от действия только одного пьеэоизлучателя будет пологой, Применениесдвинутых по фазе на 3 Г сииусоидальмных пьезоизлучателей, расположенных нацротивоположных гранях, или закрепление пьезокластин на противоположных гранях с противоположньм направлением сторон излучения трапе, ции позволяет получить равномернуюамплитупно-частотную характеристику помеханическому выходу за счет получения одинаковой амплитудь суммарногоширокополосного спектра возбужпения подлине переходного стержня, Пьезопластины на четных и нечетных гранях могутиметь и различные частотные диапазоны,что позволяет еще больше расширить1 О общую полосу лропускання преобразователя,Ультразвуковые преобразователи сширокой полосой пропускания частот помеханическому выходу могут быть использовань в маломощных прецизионныхустановках, например для ультразвуковой микросварки элементов полупроводниковых приборов, интегральных и гибридных схем, При этом значительно упрощается технология настройки у ьтразвуковых установок для сварки, а качествополучаемых сварных соединений повышается,Формула изобретенияаеМозаичный ультразвуковой преобразователь, содержащий концентратор с переходным стержнем в форме многогранника, на боковых гранях которогозакрь 2 О плены пьезокерамическиеизлучатели идеформирующий инструмент, о т л и ч аю.щ и й с я тем, что, с целью расширения полосы пропускания и полученияравномерной амплитудно-частотной характе 25 ристики по механическому выходу, пьеэокерамические излучатели выполнены в виде пьезопластин с переменной толщиной,меняющейся в направлении излучения полинейному или синусоидальному закоу,3 О при этом любые пары пьезопластин, размещенных на смежных гранях переходного стержня, выполнены с противополож-.ным по знаку изменением толщины,Источники информации, принятые во35 внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство % 233313,кл В 06 В 1/06, 1967,2, Авторское свидетельство М 459264,кл, В 06 В 1/06, 1972,40 3, Гурский Л. И., Колешко В, М, иСунка В, Я Мозаичный преобразовательдля ультразвуковой микросварки, Автоматическая сварка, 1974, 1 Ф 7,620283 в-о ПодписноеМинистров СССРкрытийушскаи набд. 4 Тираж 648 Государственного комитета Совета по делам изобретений и от 113035, Москва; Ж, Ра