自2019年底新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，無論身在低風(fēng)險還是高風(fēng)險地區(qū)，只要在公共場所或乘坐公共交通，都會被要求佩戴口罩。以前口罩是大家平時生活中可有可無的東西，可現(xiàn)在卻成了生活和防疫的必需品。疫情爆發(fā)初期，許多企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)行生產(chǎn)口罩，而作為生產(chǎn)口罩的配套設(shè)備——口罩超聲波焊接機，也同樣成了搶手貨，一機難求。

口罩超聲波焊接機一般由氣壓傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器等組成。其中，超聲波發(fā)生器是功率較大的超聲波塑料焊接機，發(fā)生器信號采用鎖相式頻率自動跟蹤電路，使發(fā)生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致。功率在500W以上的超聲波塑料焊接機所用發(fā)生器采用自激式功率振蕩器，也具有一定的頻率跟蹤能力。超聲波焊接機作為口罩機的核心部件，是CE認證過程中的重中之重。

口罩在生產(chǎn)制作過程中應(yīng)用的焊接技術(shù)——超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器來實現(xiàn)的。超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。口罩上面隨處可以看到一些壓痕，如封邊、耳帶、呼氣閥處都是超聲焊接的。

超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60Hz電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 kHz電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的結(jié)合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將塑料融化。超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。

一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器，換能器變幅桿/焊頭三聯(lián)組，模具和機架。線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產(chǎn)生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復(fù)的移動。一旦達到預(yù)期的焊接程度，振動就會停止，同時仍舊會有一定的壓力施加于兩個工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結(jié)合。軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時，上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產(chǎn)生熱能，使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化，運動就停止，兩個工件的焊接部分將凝固并牢牢地連接在一起。小的夾持力會導(dǎo)致工件產(chǎn)生最小程度的變形，直徑在10英寸以內(nèi)的工件可以用應(yīng)用軌道式振動摩擦進行焊接。