Pin 针用超声焊接换能器设计及工艺实验

为提升Pin针超声焊接的振幅输出与连接稳定性，本文设计纵-弯复合振动超声换能器，基于机电等效电路构建纵向振动阻抗模型，确定换能器关键结构参数；通过有限元模态、谐响应分析校验谐振频率、振型与振幅放大能力；加工样机开展阻抗、振幅及焊接强度测试。结果表明：样机在200 N·m 装配扭矩下具备低谐振阻抗与高机械品质因数，工具端振幅超42 μm。在焊接压力12.5 MPa、超声时间0.2 s、激励电压30 V条件下，紫铜Pin 针焊点平均推力27.7 kg，符合工业标准。