超声波塑料焊接机的组成及其作用
超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。
1 、气动传动系统
包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
2 、控制系统
控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加 压使焊头下降，以一定压力被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器 工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是 ：电源启动一触发控制信号 气压传动系统，气缸加压焊头下降并焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压，焊头回升 焊接结束。
3 、超声波发生器
1 ） 功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
2 ） 功率在 500W 以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。
4 、超声波塑料焊接机使用的声学系统
1 ） 换能器
超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分： 1 驱动部分 2 固定部分 3 工作部分。在以上三个组成部分中，驱动是核心，一般采用螺栓夹紧 的纵向振动换能器，其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子，半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器，而 四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连，组成一个半波长换能器。
2 ） 工具头
对不同的焊接对象需要有不同工具头，不管是近场焊接还是传输焊接，只有半波长的工具头才能使焊接端面达到的振幅。
工具头，有带振幅放大的和不带振幅放大的两种，塑料焊接机用声学系统工具头，所用材料通常为铝合金，其端面镀硬质合金，功率较大时也有 用钛合金材料制成的，该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。
1、 超声波在塑料加工中的应用原理：
塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。 其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压 的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位塑料熔合，达到加工目的。
2、 超声波焊机的组成部分和原理
超声波焊接机主要由如下几个部分组成：发生器、气动部分、程序控制部分，换能器部分。
发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电波。
气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。
程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果。
换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传递、放大、达到加工表面。
现在国内应用较多的发生器一般有两种：一种是采用的桥式功放电路，保护电路采用相位保护，工作频率一般为20KHZ。其优点是电转换效率高， 缺点是频率调节电感调节范围窄，频率跟踪性能较差。另一个缺点是功率不可能做得很大，也就是3KW左右；另一种是台湾型机器，普遍采用 B类功放、过流保护、桥式反馈。优点是功率可以做得较大（如），频率跟踪性能好，大功率情况下一般采用15KHZ的工作频率。缺点是电转化效 率较低，15KHZ的工作频率是人耳所能听到的，反映出噪声较大；另外还有瑞士、德国、日本的采用频率自动跟踪技术的机器。因其价格较高 ， 国内并不常见。

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生 20KHZ 或 15KHZ 的高压、高频信号， 通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上 ， 通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的 熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的 空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完焊接。
换能器部分由三部分组成： 换能器（TRANSDUCER）；增幅器（又称二级杆、变幅杆，BOOSTER）；焊头（又称焊模，HORN或SONTRODE）。
1 换能器(TRANSDUCER)： 换能器的作用是将电信号转换成机械振动信号。将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用。A：磁致伸 缩效应。B：压电效应的反效应。磁致伸缩效应在早期的超声波应用中较常使用，其优点是可做的功率容量大；缺点是转化效率低，制作难度大， 难于大批量工业生产。自从朗之万压电陶瓷换能器的发明，使压电效应反效应的应用得以广泛采纳。压电陶瓷换能有转换效率高，大批量生 产等优点，缺点是制作的功率容量偏小。现有的超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是用两个金属的前后负载块将压电陶瓷 夹在中间，通过螺杆紧密连接而制成的。通常的换能器输出的振幅为10μ m 左右。
2 变幅杆（BOOSTER）： 变幅杆本身就是一条金属柱，通过形状的设计，可以将换能器传递过来的振幅进行放大，达到加工塑料件所需能量振 幅，相当于加热的温度，如我们常用的ABS、AS塑料所需的加工振幅为20μ m 左右；尼龙、聚所需的加工振幅为50μ m 左右。
3 焊头（HORN） ：焊头的作用是对于特定的塑料件制作，符合塑料件的形状、加工范围等要求。
换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的超声频率的半波长，所以它们的尺寸和形状均要经过特别的设计；任何的改动均可能引致频率、加工效 果的改变，它们需专业制作。耐用根据所采用的材料不同，尺寸也会有所不同。适合做超声波的换能器、变幅杆和焊头的材料有：钛合金、铝合 金、合金钢等。由于超声波是不停地以20KHZ左右高频振动的，所以材料的要求非常高，并不是普通的材料所能承受的。