Τι είναι ένας υπερηχητικός μετατροπέας
Το υπερηχητικό τμήμα μορφοτροπέα αποτελείται κυρίως από τρία μέρη: τον μορφοτροπέα, τον ενισχυτή (ονομάζεται επίσης δευτερεύουσα ράβδος, το κέρατο) και την κεφαλή συγκόλλησης (ονομάζεται επίσης μήτρα συγκόλλησης)
Μετατροπέας (TRANSDUCER): Ο ρόλος του μετατροπέα είναι η μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε μηχανικά σήματα δόνησης. Υπάρχουν δύο βασικές φυσικές επιδράσεις που μπορούν να εφαρμοστούν για τη μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε μηχανικά σήματα δόνησης. Α: Μαγνητοσυσταλτική επίδραση, Β: Αντίστροφη επίδραση του πιεζοηλεκτρικού αποτελέσματος. Το μαγνητοσυσταλτικό αποτέλεσμα χρησιμοποιείται συχνά σε πρώιμες εφαρμογές υπερήχων. Το πλεονέκτημά του είναι ότι μπορεί να παράγει μεγάλη χωρητικότητα. Το μειονέκτημά του είναι ότι η απόδοση μετατροπής είναι χαμηλή, η παραγωγή είναι δύσκολη και είναι δύσκολο να εφαρμοστεί στη μαζική βιομηχανική παραγωγή. Και δεδομένου ότι η εφεύρεση του πιεζοηλεκτρικού κεραμικού μορφοτροπέα Langevin, έχει κάνει ευρεία χρήση της εφαρμογής του πιεζοηλεκτρικού αντίστροφου αποτελέσματος. Οι πιεζοηλεκτρικοί κεραμικοί μετατροπείς έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης μετατροπής και είναι κατάλληλοι για μαζική παραγωγή. Το μειονέκτημα είναι ότι η παραγόμενη ισχύς ισχύος είναι σχετικά μικρή. Οι υπάρχουσες μηχανές υπερήχων χρησιμοποιούν συνήθως πιεζοηλεκτρικούς κεραμικούς μετατροπείς. Ο πιεζοηλεκτρικός κεραμικός μορφοτροπέας κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας δύο μεταλλικά μπλοκ εμπρόσθιας και οπίσθιας φόρτωσης για να παγιδεύει το πιεζοηλεκτρικό κεραμικό και συνδέεται στενά με μια βίδα. Το πλάτος εξόδου του συνηθισμένου μετατροπέα είναι περίπου 10μm.
HORN: Η λειτουργία της κεφαλής συγκόλλησης είναι να κατασκευάζει συγκεκριμένα πλαστικά μέρη, τα οποία πληρούν τις απαιτήσεις του σχήματος και της σειράς επεξεργασίας των πλαστικών μερών.
Οι μορφοτροπείς, οι ενισχυτές και οι κεφαλές συγκόλλησης έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να είναι το μισό μήκος κύματος της υπερηχητικής συχνότητας λειτουργίας, επομένως το μέγεθος και το σχήμα τους πρέπει να είναι ειδικά σχεδιασμένα. Οποιεσδήποτε αλλαγές μπορεί να προκαλέσουν αλλαγές στη συχνότητα και τα αποτελέσματα επεξεργασίας. Πρέπει να παραχθούν επαγγελματικά. Ανάλογα με το επιλεγμένο υλικό, το μέγεθος θα διαφέρει. Τα υλικά που είναι κατάλληλα για μετατροπείς υπερήχων, κέρατα και κεφαλές συγκόλλησης είναι: κράμα τιτανίου, κράμα αλουμινίου, κράμα χάλυβα κ.λπ. Επειδή ο υπέρηχος δονείται συνεχώς με υψηλή συχνότητα περίπου 20kHz, οι απαιτήσεις για υλικά είναι ιδιαίτερα υψηλές και δεν είναι προσιτές για συνηθισμένα υλικά
