(3)大尺寸超声焊接头设计中的几个问题

超声焊接工具头是辐射超声振动能量的部件，直接关系到焊接效果，特别是大尺寸工具头的设计更为重要。在设计大尺寸工具头时要注意以下问题。

① 防止横向振动的产生。工具头的尺寸接近或超过在其内传播的超声波的半波长时, 若不采取相应措施，则会由于严重的横向振动导致超声辐射效率下降，甚至不能进行焊接。这种类型的工具头，不仅在塑料焊接中经常用到，而且在超声波波峰焊接中也常用到。

为了能够有效地消除大尺寸焊接工具头中的横向振动，必须设法破坏横向振动存在的条件。在适当的部位开槽是破坏横向振动存在条件的简便而有效的方法。开槽的位置在横波的节点处效果较好，因为节点处应力集中，最易改变振动形式，即最易产生横向振动。

② 控制辐射面的位移振幅分布。釆用附加弹性体的方法可以改善焊接工具头辐射面上的位移振幅分布。带有开槽的工具头，受换能器驱动的那个面再附加两个或更多个小的弹性部件；这些弹性部件的形状可以是等截面圆杆，也可是变截面杆件。附加的弹性部件可视为作用于超声工具头的反作用力源，该力对工具头辐射面的振幅分布起着适当的摄动作用。改变附加弹性部件数目或形状，即可改变辐射面的位移振幅分布。

目前市场上销售的超声波焊接设备非常多，常见的有超声波焊接塑料系列设备，如超声波花边缝合机、超声口罩机、塑料点焊机、定位旋转焊机等；常见的超声波金属焊接系列设备有锂电池热板多工位超声波焊接机、波峰与双波峰焊接机、热板焊接机等。