超聲波焊接不同介質會吸收超聲波能量？

超聲在介質傳播過程中的吸收與介質的性質有關。超聲焊接能量的傳遞受液體、氣體和固體狀態(tài)的影響不同維度。

研究介質在不同狀態(tài)下的超聲吸收，不僅可以了解介質中超聲焊接設備的能量輸出傳播情況，還可以進一步提高超聲焊接能量的利用率。

聲吸收在液體介質中

●介質內摩擦&粘性

液體介質中的聲吸收主要是由介質的內摩擦或粘性引起的。內摩擦引起的吸收系數(shù)與超聲波頻率的平方成正比，與液體本身的密度成反比。

●介質導熱性

此外，聲吸收還與超聲傳播的介質導熱有關。由于熱傳導效應，聲波的壓縮和稀疏部分之間的熱交換導致超聲能量減少。吸收系數(shù)受介質導熱的影響，與液體密度成反比，與聲波頻率的平方成正比。

●液態(tài)變化

當聲波通過液體時，液體依次發(fā)生的狀態(tài)是不平衡的，狀態(tài)的變化是不可逆的，從而造成額外的能量損失。此外，分子聲吸收暫時不考慮，因為它的幅度很小。

靈科超聲焊接設備在焊接裝載液體的塑料容器時，不僅要考慮上述影響因素，還要調整超聲焊接過程中相應的細節(jié)，提高功率輸出，滿足其能量需求。

聲吸收在氣體介質中

●內部分子過程

氣體介質中聲吸收的總吸收系數(shù)與液體計算公式完全相同。多原子氣體中測得的吸收系數(shù)總是大于按經(jīng)典理論計算的值。聲吸收值增加的原因也是分子內部過程，即分子聲吸收存在。

●影響可忽略

與液體和固體中超聲波能量的高效傳導相比，氣體中分子聲吸收幾乎可以忽略不計。合理的焊接方法和加工方法可以有效減少超聲波能量損失，提高靈科超聲波焊接設備的效率。

聲吸收在固體介質中

●固體實際結構

在固體介質中，聲吸收在很大程度上取決于固體的實際結構。在均勻的介質中，聲音的吸收基本上是由內部摩擦和熱傳導決定的，影響較小。

然而，當超聲波在多晶體固體介質中傳播時，聲吸收主要由晶體的大小和聲波波長的關系決定，因為這些多晶體由許多分離的小晶體組成。

●高頻&低頻

高頻

當聲波波長小于晶粒大小時，每顆晶粒中的聲音都會被吸收，吸收系數(shù)與頻率的平方成正比。

如果波長和晶粒的大小相同，那么聲音就會在每個晶體之間發(fā)生散射，聲吸收主要由漫散射決定。

當聲波長大于晶粒大小時，一方面聲波被比波長小的質點散射，另一方面，熱傳導導致的吸收比例大大增加。

低頻

能量瑞利散射的聲波對聲吸收有很大影響，聲吸收與頻率的4次方成正比。

●超聲波焊接

在一些固體材料中，如果聲強度足夠高，材料的溫度會因為聲吸收而大大升高，這種熱效應在超聲波焊接中具有實際意義。