Vollwellen-Ultraschallhorn
Als sich das Halbwellendesign als erfolglos erwies, hat das Vollwellen-Ultraschallhorn das Problem des Hornversagens gelöst. Die meisten Ultraschallhörner werden im Halbwellendesign hergestellt. Das Halbwellendesign wird verwendet, um Material- und Verarbeitungskosten zu reduzieren. Einige Anwendungen und spezielle Entwurfssituationen erfordern jedoch die Verwendung eines Vollwellen-Ultraschallhorns.
Ein Beispiel für ein Vollwellen-Ultraschallhorn, das in Betracht gezogen werden kann, ist eine Anwendung, die eine tiefe Tasche auf der Arbeitsfläche des Werkzeugs erfordert. Wenn der Hohlraum in der tiefen Mitte in einem Halbwellen-Ultraschallhorn platziert wird, ist das Ergebnis normalerweise größer als wenn der Hohlraum in einem Vollwellen-Ultraschall-Protokollierungswerkzeug platziert wird. Dies liegt daran, dass die tieferen Vertiefungen im Halbwellenhorn Sekundärfrequenzen verursachen können, die auf unerwünschte Biegungen oder Biegebewegungen im Werkzeug hinweisen. Die Biege- oder Biegerichtung dieser Schwingungen liegt nicht in der erforderlichen Bewegungsachse und führt zu einer erhöhten Belastung, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Horns führen kann.
Das Horn ist so konstruiert, dass es in axialer Richtung mitschwingt. Die tiefe Tasche des Halbwellenhorns befindet sich sehr nahe am Knotenbereich des Horns, so dass der axiale Modus durch die Nähe der Masse der Tasche zur Rückseite des Werkzeugs verunreinigt ist. Wenn das Ultraschallhorn mit einer Ultraschallfrequenz angetrieben wird, wird es vom zentralen Element des Werkzeugs angetrieben. Wenn das Halbwellenwerkzeug eine tiefere Tasche im Mittelelement hat, muss das Horn mehr Arbeit leisten, um das Mittelelement mit der erforderlichen Frequenz anzutreiben, was zu unerwünschten Biege- oder Biegebewegungen führen kann. Durch die Herstellung eines Vollwellenwerkzeugs wird dem zentralen Element eine feste Masse hinzugefügt, und diese zusätzliche Masse drückt das zentrale Element mit größerer Kraft. Dieser zusätzliche Massenantrieb führt zu einer saubereren Bewegungsrichtung des Werkzeugs und treibt das Werkzeug mit der erforderlichen axialen Bewegung gleichmäßiger an, wodurch die Biegebewegung und die Belastung verringert werden.
