Квалифицираната ултразвукова заваръчна машина се състои от четири основни компонента: ултразвуков генератор, преобразувател, бустер и заваръчен клаксон. Тези четири компонента трябва да бъдат точно съгласувани по честота. Всяко несъответствие може да доведе до лошо качество на заваряване, прегряване на оборудването, аларми за отмяна на честотата или дори повреда на хардуера.
Ултразвуковият генератор, известен като електрическа контролна кутия, е центърът за управление на сигнала на цялата система. Съвременните промишлени ултразвукови машини за заваряване обикновено използват цифрови генератори за автоматично проследяване на честотата, които могат да наблюдават промените в натоварването в реално време, автоматично да компенсират промените в честотата и да поддържат стабилно напрежение и амплитуда. Те обикновено осигуряват три основни режима на управление на заваряването: времеви режим, енергиен режим и режим на изместване. Генераторът преобразува 50 Hz мрежово захранване във високо-честотна ултразвукова електрическа енергия, като същевременно осигурява защита от претоварване, защита от аномалии на честотата и защита от температура. Той действа като контролен център, който помага да се поддържа стабилна производителност на заваряване.
Преобразувателят е основният компонент за преобразуване на енергия. Състои се от множество слоеве от пиезоелектрични керамични елементи, подредени заедно. Чрез пиезоелектричния ефект той преобразува електрическата енергия в механични вибрации и механичните вибрации обратно в електрическа енергия. Това е един от най-прецизните и чувствителни компоненти на цялата система за ултразвуково заваряване. Преобразувателят трябва стриктно да отговаря на определената работна честота. 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz и 40 kHz датчици не са взаимозаменяеми. Удар, недостатъчно охлаждане, високи температури и работа без подходящо натоварване могат да доведат до напукване и повреда на керамичните елементи.
Бустерът не генерира вибрации. Основната му функция е да предава и регулира амплитудата на вибрациите. В зависимост от изискванията за заваряване усилвателите могат да бъдат класифицирани като усилватели-с увеличаване на амплитудата, стандартни усилватели и-усилватели с намаляване на амплитудата. Трудните{5}}за-заваряване материали, подсилените-влакна-материали и дебелите-стенни части обикновено изискват по-висока амплитуда и могат да използват-усилвател за увеличаване на амплитудата. Прецизните тънкостенни-части и продукти с чувствителни вътрешни компоненти може да изискват по-ниска амплитуда и могат да използват-усилвател за намаляване на амплитудата. Бустерите обикновено се изработват от легирана стомана и изискват висока твърдост, ниска загуба на енергия и стабилна резонансна производителност.
Заваръчният клаксон е работният край, който контактува директно с продукта. Обикновено се изработва от алуминиева сплав, титанова сплав или инструментална стомана. Алуминиевата сплав е подходяща за прототипиране и обикновени малки части. Титановата сплав е подходяща за дългосрочно-масово производство и предлага висока якост на умора. Инструменталната стомана е подходяща за високо-съдържание на-стъклени-влакна и пластмаси с висока-твърдост. Заваръчният клаксон трябва да бъде проектиран чрез симулация на резонанс. Не-стандартните продукти изискват персонализирани клаксони. Използването на -клаксона с общо предназначение може лесно да причини неравномерни вибрации, частични слаби заварки и деформация на продукта, смачкване или напукване.
Съгласуването на резонанса между четирите основни компонента е ключът към стабилната производителност на ултразвуковото заваряване и също така е един от най-често пренебрегваните аспекти по време на-пускане в експлоатация на оборудването на място.
