Ультразвуковой пьезокерамический преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О ет И С А Н И Е » б33646

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬС7ВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.08.76 (21) 2399778/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.11.78.бюллетень % 43 (45) Дата опубликования описания 25.11.78 (5i) М. Кл.

В 06 В 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 534.232 (088.8) (72} Авторы изобретения

В. М. Колешко и В. Я. Сунка

Институт электроники АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к ультразвуковой технике,. а именно к созданию ультразвуковых пьезокерамических преобразователей электрических колебаний в механические для различных технологических процессов, например микросварки электронных приборов.

Известны ультразвуковые магии Тострикционные и пьезокерамические преобразователи, применяемые при механической сборке электронных приборов, отличаю и щиеся один от другого как конструктивными признаками, так и видом колебаний, вводимых в зону сварки jlJ и (2)

Наиболее близок к предлагаемому изобретению пьезокерамический преобразователь, содержащий цилиндрический пьезаэлемент, размещенный на металлической накладке, концентратор и деформируюший инструмент $3) .

Однако узкая полоса пропускания преобразователя не позволяет получать стBбильную интенсивность ультразвуковой энергии, вводимой в технологическую среду, при изменении параметров эксплуагации и импеданса технологической среды ввиду частотной расстройки между гене ратором и ультразвуKQBbIM преобразователем.

11ель изобретения — расширение полосы пропусканпя.

Это достигается тем, что на боковой поверхности цилиндрического пьезоэлемента выполнены винтообразные канавки под

О. о углом 0 X < 90 к образующей цилиндра, при этом неизлучаюшие торцы образованных элементарных пьезокерамических преобразователей перпендикулярны винтообразным канавкам.

На чертеже изображен предлагаемый пр еобр азова тель.

Преобразователь содержит металлическую накладку 1 и активную часть, состоящую из элементарных винтообразных пьезопластин 2, концентратор 3 и деформируюший инструмент 4.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении пьезокерамических элементарных преобразователей электри633616 ческим полем, возникающие продольные колебания пьезопластин 2 трансформируются в крутильные, которые усиливаются концентратором 3 и передаются в зону сварки деформирующим инструментом з

4. -Расширение полосы пропускания дос; тигае тся несинфазным возбуждением концентратора, возникающим о1 каждой пьезопластины. Количество отдельных винто- образных пьезопластин определяется кон- Ю структивными размерами исходного цилинд-рического преобразователя — его длиной и радиусом, а также полосой пропускания преобразователя. Расширение полосы про пускания равно М

С 9 й= —

2Ъ1Дцс где С вЂ” скорость распространения волны;

Ь вЂ” ширина отдельной пьезопластины;

Π— угол между продольными осями, 3ф элементарной пьезопластины и концентратора с инструментом.

Соотношение между числом пьезоплаотин П, радиусом цилиндра V металлической накладки, углом с и шириной одной И пьезопласжны имеет вид

Ы и 7

Cb(2@ksinw+ d где d — ширина канавки.

Преобразователь может работать при раз- ЗФ личных видах поляризации — продольной, радиальной и тангенциальной.

Устройство позволяет повысить надежность и воспроизводимость качества микросварки элементов интегральных схем путем расширения полосы частот, что в конечном счете позволяет увеличи ь вы- ° ход годных приборов и улучшить их механические и электрические параметры.

Формула.изобре те ни я

Ультразвуковой пьезокерамический преобразователь, содержащий цилиндрический пьезоэлемент, закрепленный на металлической накладке, концентратор и дьформирующий инструмент, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания, на боковой поверхности цилиндрического пьезоэлемента выполнены винтообразные канавки под углом о о

0 Ф < 90 к образующей цилиндра, при этом неизлучающие торцы образованных элементарных пьезокерамических преобразователей перпендикулярны винтообразным канавкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 341537, кл. В 06 В 1/06> 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 320310, кл. В 06 В 1/08, 1971.

3. Глозман И. А. Пьезокерамика, М„

"Энергия", 1972.

ЦНИИПИ Заказ 6666/11

Тираж 606 Подписное

Филиал ППП Патент г. Ужгород,ул. Проектная, 4