Trasduttore ultrasonico da 40kHz

Il trasduttore ultrasonico da 40 KHz utilizza una struttura piezoelettrica (oltre il 99% dell'industria la utilizza; i trasduttori elettromagnetici sono quasi inesistenti). La struttura complessiva è un'unità integrata e sigillata. Il nucleo è costituito da un foglio di ceramica piezoelettrica, coperture metalliche anteriori e posteriori, piastre di elettrodi, bulloni precompressi, componenti isolanti e guarnizioni. Ogni componente ha una funzione chiaramente definita e le sue dimensioni e i suoi materiali sono progettati su misura-per la frequenza di 40 KHz (la frequenza e le dimensioni strutturali sono fortemente correlate). Ripartizione strutturale specifica:

Il trasduttore ultrasonico da 40 KHz è costituito da un foglio di ceramica piezoelettrico, coperture metalliche anteriori e posteriori, piastre di elettrodi, bulloni precompressi, componenti isolanti e guarnizioni. Tutti i componenti principali sono-progettati su misura per la frequenza ultrasonica di 40 KHz.

Il trasduttore ultrasonico da 40 KHz è una struttura di tipo sandwich- e la suddivisione è la seguente:

1. Componente principale del trasduttore: anello ceramico piezoelettrico

La scelta principale è la ceramica piezoelettrica di tipo PZT-4/PZT-8 (ceramica piezoelettrica dura, resistente all'alta pressione e all'elevata resistenza meccanica, adatta per vibrazioni ad alta frequenza da 40 KHz e non soggetta all'invecchiamento). È un foglio sottile e circolare, solitamente utilizzato in coppia (con direzioni di polarizzazione opposte per migliorare l'efficienza di conversione elettrodo-meccanica).

Compatibilità dimensionale: i fogli ceramici comunemente usati per 40 KHz hanno un diametro di 15~25 mm e uno spessore di 1~2 mm. Le deviazioni delle dimensioni causeranno direttamente la deviazione della frequenza di risonanza da 40 KHz.

2. Componenti meccanici di vibrazione: coperture anteriori e posteriori in metallo

Coperchio anteriore (testa del radiatore): realizzato in lega di titanio/acciaio inossidabile 304 (la lega di titanio è ottimale per una bassa perdita di vibrazioni e resistenza alla corrosione; l'acciaio inossidabile offre un elevato rapporto costo-efficacia ed è il materiale principale per le macchine per la pulizia). Ha forma di tromba-cilindrica ed è il materiale centrale per la radiazione delle onde ultrasoniche. Lo spessore della copertura frontale richiede un controllo preciso a 40 KHz (troppo spesso provoca una trasmissione lenta delle vibrazioni; troppo sottile porta alla rottura).

Copertura anteriore: normalmente è realizzata in lega di titanio o materiale SUS304, a forma di tromba-cilindrica e materiale centrale per la radiazione delle onde ultrasoniche. In generale, la lega di titanio è ottimale per una minore perdita di vibrazioni e resistenza alla corrosione, mentre l'acciaio inossidabile offre un elevato rapporto costo-efficacia. Lo spessore della cover frontale necessita di un controllo preciso a 40KHz, perché risulterà in una lenta trasmissione delle vibrazioni, o porterà alla rottura se troppo sottile.

Copertura posteriore: è realizzata in acciaio inossidabile o acciaio al carbonio, che ha alta densità e rigidità. La funzione del coperchio posteriore è quella di riflettere l'energia di vibrazione della ceramica piezoelettrica e concentrare l'energia il più possibile nella copertura anteriore e, soprattutto, prevenire la perdita di energia verso l'involucro dell'apparecchiatura. Normalmente, il peso della copertura posteriore è in rapporto fisso con quello della copertura anteriore (circa 2:1)

3. Componenti di fissaggio e conduttivi

Bulloni precompressi: elementi di fissaggio principali, realizzati in acciaio inossidabile ad alta resistenza-. Serrati a una coppia specifica, premono insieme la piastra in ceramica, le piastre di copertura anteriore e posteriore e le piastre degli elettrodi, eliminando gli spazi durante la vibrazione della piastra in ceramica e prevenendo la rottura della piastra in ceramica a causa dello stress di trazione durante le vibrazioni ad alta-frequenza (le ceramiche piezoelettriche sono forti in termini di resistenza alla compressione ma deboli in resistenza alla trazione). Piastre degli elettrodi: sottili fogli di rame/argento inseriti tra due piastre di ceramica piezoelettriche, collegate alla linea di alimentazione, che forniscono tensione alternata ad alta-frequenza alle piastre di ceramica per l'ingresso del segnale elettrico.

4. Componenti di protezione e isolamento

Componenti isolanti: fogli isolanti in plastica/mica resistenti alle alte-temperature-, che separano i bulloni dalle piastre degli elettrodi per evitare cortocircuiti, adatti alla temperatura operativa delle apparecchiature a ultrasuoni (temperatura ambiente fino a 80 gradi).

Componenti di tenuta: anelli di tenuta in silicone/gomma, che forniscono una tenuta impermeabile e resistente alla corrosione-per l'interno del trasduttore, particolarmente importante per i trasduttori utilizzati nelle macchine per la pulizia che richiedono un'immersione a lungo termine-in acqua/fluido detergente; il grado di tenuta deve raggiungere IP68.

I trasduttori piezoelettrici a ultrasuoni da 40 KHz possono generare un moderato effetto di cavitazione, ovvero la formazione di minuscole bolle nell'onda d'urto ad alta-pressione di media{1}}esplosione istantanea, senza danneggiare il pezzo in lavorazione, rendendolo adatto alla maggior parte degli scenari di pulizia.

La competitività principale della nostra azienda risiede nella tecnologia-sviluppata internamente. Abbiamo costruito un sistema tecnico completo che comprende la formulazione dei materiali e l'integrazione del sistema, superando i limiti della dipendenza della produzione OEM tradizionale dalle catene di fornitura esterne. Ciò fornisce un supporto tecnico fondamentale per le collaborazioni OEM/ODM: per quanto riguarda i materiali di base, disponiamo di un **sistema di formulazione ceramica piezoelettrica indipendente**. Ci consente di regolare con precisione i componenti ceramici in base alle vostre esigenze, come frequenza, potenza, resistenza alla temperatura e resistenza alla corrosione, ottimizzando gli indicatori chiave, come la costante piezoelettrica (d33), il coefficiente di accoppiamento (kp) e il fattore di qualità meccanica (Qm). Abbiamo un'esperienza particolarmente ricca nella ricerca e sviluppo della ceramica piezoelettrica. Abbiamo tale capacità di garantire la stabilità delle prestazioni e la coerenza dei trasduttori dalla fonte.

La nostra azienda ha creato una linea di produzione verticale interna-dai componenti principali ai prodotti finali. La nostra fabbrica dispone di attrezzature complete per la prototipazione e il collaudo. in modo da semplificare completamente il processo di verifica della ricerca e sviluppo-produzione-, consentendoci di fornire garanzie di capacità produttiva flessibile per le collaborazioni OEM/ODM.

Disponiamo di una linea di produzione piezoelettrica per la cottura della ceramica e possiamo monitorare il componente principale e tutti i processi, come la formulazione della ceramica, lo stampaggio ad alta-pressione, la sinterizzazione ad alta-temperatura (1200~1300 gradi) e il trattamento di polarizzazione. Sfruttando il vantaggio della linea di produzione della cottura in ceramica, possiamo avere un controllo preciso sulla dimensione della ceramica entro ±0,01 mm, enfatizzando la consistenza della frequenza dell'anello piezoceramico, che ha una deviazione entro ±1 kHz.

Per la prototipazione e i test, disponiamo di apparecchiature di produzione e test di base complete, consentendo un servizio-a ciclo chiuso di **prototipazione rapida, test accurati e ottimizzazione iterativa**: dopo aver ricevuto i requisiti del cliente, possiamo completare lo sviluppo e la produzione di campioni personalizzati in soli 3-5 giorni lavorativi; il processo di test copre tutte le dimensioni degli indicatori come frequenza di risonanza, efficienza di conversione elettronica, adattamento di impedenza, potenza in uscita, temperatura e resistenza alla corrosione e fornisce rapporti di test dettagliati per garantire che i campioni soddisfino pienamente i requisiti tecnici del cliente prima di iniziare la produzione di massa.