每一套超聲波模具都用好的材料制成的同時(shí)經(jīng)過(guò)反復(fù)的測(cè)試。超聲波模具的外形、強(qiáng)度以及音頻等各種參數(shù)經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，能符合為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，使超聲波模具和底模具達(dá)到完美的匹配。

材料是保證超聲波模具壽命的主要原因之一，模具設(shè)計(jì)的過(guò)程是復(fù)雜的。所以不僅是模具工程師設(shè)計(jì)務(wù)必慎重選擇材質(zhì)，亦需了解本身產(chǎn)品要求該使用何種材質(zhì)，避免因疏忽而影響其時(shí)效與品質(zhì)。

超聲波上模具適用材料：

1.鋁鈦合金（7075、2024、6061-T651）

7075T651：一般使用于振動(dòng)系統(tǒng)及HORN制造，硬度高、熱傳導(dǎo)性強(qiáng)、韌性佳；

2024T651：一般使用于HORN制造，韌性佳、熱傳導(dǎo)性強(qiáng)、硬度適中，用于一般熔接塑膠制品。

6061T651：一般使用于底模制造或較低出力之超聲波模具。

2.鈦鎂合金

一般用于連續(xù)發(fā)振，韌性極高，熱傳導(dǎo)佳，硬度高，而成本昂貴。

3.SCM8合金鋼

一般用于尼龍材料的焊接、切割以及螺母埋植。

超聲波底工裝適用材料：

1.鋁鈦合金：通用于金屬或塑膠制品。

2.環(huán)氧樹(shù)脂：適用不規(guī)則形狀之塑膠制品。

3.PUT樹(shù)脂：適用注重外觀，出力小，熔接時(shí)間短的塑膠制品。

4.電木：適用于一般平面熔接之塑膠制品，或超音波振盤(pán)之治具。

生產(chǎn)設(shè)計(jì)一付超聲波模具，要考慮以下各項(xiàng)因素：

1.產(chǎn)品的要求：決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定采用何種金屬。

2.產(chǎn)品的形狀：采用何種熔接工藝，設(shè)定模具的大小，壓力傳達(dá)區(qū)，產(chǎn)品在熔合時(shí)可能產(chǎn)生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。

3.產(chǎn)品的塑料性質(zhì)：決定模具的工作振幅，那一件工作應(yīng)接受超聲能量，導(dǎo)能線的形式，位置，大小。

4.優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。

超聲波模具設(shè)計(jì)參數(shù)

1.振幅參數(shù)
振幅對(duì)于需要焊接的材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，相當(dāng)于鉻鐵的溫度，溫度達(dá)不到就會(huì)熔接不上，溫度過(guò)高就會(huì)使原材料燒焦或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞而強(qiáng)度變差。每一臺(tái)超聲波焊接設(shè)備選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經(jīng)過(guò)適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關(guān)，形狀來(lái)說(shuō)如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等，對(duì)變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。

2、頻率參數(shù)
每一臺(tái)超聲波焊接機(jī)都有一個(gè)中心頻率，例如20KHz、40KHz等，焊接機(jī)的工作頻率主要由換能器（Transducer）、變幅桿（Booster）、和焊頭（Horn）的機(jī)械共振頻率所決定，發(fā)生器的頻率根據(jù)機(jī)械共振頻率調(diào)整，以達(dá)到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個(gè)部份都設(shè)計(jì)成一個(gè)半波長(zhǎng)的諧振體。發(fā)生器及機(jī)械共振頻率都有一個(gè)諧振工作范圍，如一般設(shè)定為±0.5KHz，在此范圍內(nèi)焊接機(jī)基本都能正常工作.我們制作每一個(gè)焊頭時(shí)，都會(huì)對(duì)諧振頻率作調(diào)整，要求做到諧振頻率與設(shè)計(jì)頻率誤差小于0.1KHZ，如20KHz焊頭，我們焊頭的頻率會(huì)控制在19.90—20.10KHz，誤差為5‰。

3.振動(dòng)節(jié)點(diǎn)

超聲波模具、變幅桿均被設(shè)計(jì)為一個(gè)工作頻率的半波長(zhǎng)諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個(gè)端面的振幅大，應(yīng)力小，而相當(dāng)于中間位置的節(jié)點(diǎn)振幅為零，應(yīng)力大。節(jié)點(diǎn)位置一般設(shè)計(jì)為固定位，但通常的固定位設(shè)計(jì)時(shí)厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會(huì)引致一些叫聲和一部分的能量損失，對(duì)于叫聲通常用橡膠圈同其他部件隔離，或採(cǎi)用隔聲材料進(jìn)行遮罩，能量損失在設(shè)計(jì)振幅參數(shù)時(shí)予以考慮。

4.加工精度

超聲波模具因?yàn)楣ぷ饔诟哳l振動(dòng)情況下，應(yīng)盡量保持一個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，以避免聲波傳遞的不對(duì)稱(chēng)性導(dǎo)致的不均衡應(yīng)力及橫向振動(dòng)（我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動(dòng)的縱向傳遞，對(duì)于整個(gè)諧振系統(tǒng)而言），不均衡振動(dòng)能導(dǎo)致焊頭發(fā)熱及斷裂。