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振動 – 振幅 – 周波数

超音波溶着加工の間に、定義された振幅を持つ機械的な振動が荷重と時間と共に溶着される製品に対して与えられます。分子間における発熱や面摩擦によよる発熱により、製品部材が融解されます。

超音波溶着システムの核となるのはスタックです。スタックはピエゾ振動子、ブースター(振幅変換)、およびホーンで構成されています。スタックはその超音波周波数において収縮・拡大を繰り返します。結果として生じる振動は縦波です。溶着ツールのピーク位置からゼロ位置までの変動距離は振幅と呼ばれ、超音波溶着における振幅は5~50μmです。

Amplitude and vibration
Amplitude-frequency-wave length-definition
Wave length formula

波長λは、材質特性である音速と周波数によって計算されます。

  • 振幅の定義

    振幅は振動振幅の半分として定義されており、すなわちゼロからピーク値までです。

    単位:マイクロメートル[µm]

  • 周波数の定義

    周波数fは単位時間当たりのサイクル数です

    単位:ヘルツ[Hz]

  • 波長の定義

    波長I(ラムダ)は1つの波に沿った2つの等しい状態間の距離です。

    単位:ミリメートル[mm]

Schematic diagram of the sonotrode movement
Schematic diagram of the sonotrode movement

ULTRASONIC FUNDAMENTALS OF PLASTICS_ENG

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