27kHzの縦振動円盤を用いた大容量超音波複合振動源の溶接特性について(強力超音波)

概要

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先に、27kHzのボルト締めランジュバン型PZT振動子6本を中央がループとなる円盤の外周部に設置し、円盤中央に設置した複合曲げ振動棒を駆動する複合振動源を構成し振動特性、溶接特性等につき検討したが、更に振動特性を向上させるために速度変成比を高くした段付きカテノイダルホーンを用いた駆動用縦振動系、先端に溶接チップを設置した複合曲げ振動カテノイダルホーンを用い、また各部の接合状態を改善した複合振動源を構成し、振動特性および溶接特性について検討した。複合振動源は対向して配置した2本の縦振動子を1組として逆位相で駆動し、3組をの振動子対を振動位相差120°で複数の可変位相出力を有する任意波形発生器、変成器および500WのSIT電力増幅器3台を用いて駆動し、カテノイダルホーン先端の溶接チップ部でほぼ円形の振動軌跡が得られている。複合振動を用いることにより直線軌跡の場合と比べて溶接面積が大になり、より一様で強度の高い溶接部が得られ、また方向性のない接合が可能となる。複合振動源を用いて板厚1.2mmのアルミニウム合金板では重ね合わせ溶接強度は一点接点あたり約1700N/spotが得られた。また、板厚2.0mmのアルミニウム合金板では重ね合わせ溶接強度は一点接点あたり約2500N/spotが得られた。
社団法人電子情報通信学会の論文
2006-12-14

27kHzの縦振動円盤を用いた大容量超音波複合振動源の溶接特性について(強力超音波)

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