疫情開(kāi)始以來(lái)，不管是在低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)還是高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，人們?cè)诠矆?chǎng)所或公共交通工具上都需要戴口罩，這是日常生活中不可缺少的，但現(xiàn)在已成為生活必需品和防疫。疫情初期，很多企業(yè)轉(zhuǎn)行做口罩，口罩制作的輔助設(shè)備——口罩超聲波焊接機(jī)也成為了熱門(mén)產(chǎn)品。

　　口罩超聲波焊接機(jī)一般由氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器和換能器組成。其中，超聲波發(fā)生器為大功率超聲波塑料焊接機(jī)。發(fā)生器信號(hào)采用鎖相頻率自動(dòng)跟蹤電路，因此發(fā)生器的輸出頻率與換能器的諧振頻率基本匹配。 500W以上的超聲波塑焊機(jī)使用的發(fā)生器采用自激式功率振蕩器，具有特定頻率跟蹤能力。

　　口罩制造過(guò)程中使用的焊接技術(shù)，超聲波焊接機(jī)是通過(guò)超聲波發(fā)生器實(shí)現(xiàn)的。超聲波焊接使用高頻振動(dòng)波傳輸?shù)絻蓚€(gè)待焊接物體的表面。當(dāng)施加壓力時(shí)，兩個(gè)物體的表面相互摩擦，在分子層之間形成融合。整個(gè)面罩上可以看到幾個(gè)凹痕，包括邊緣、耳帶和呼氣閥，這些都是超聲波焊接的。

　　超聲波焊接機(jī)在口罩制造過(guò)程中，所有塑料鼻梁架焊接、后折焊接、呼吸閥焊接、多層滾壓焊接、耳帶焊接均采用超聲波焊接工藝完成。

　　超聲波焊接通過(guò)超聲波發(fā)生器將 50/60 Hz 的電流轉(zhuǎn)換為 15、20、30 或 40 kHz 的電能。轉(zhuǎn)換后的高頻電能再由換能器轉(zhuǎn)換成同頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過(guò)一系列變幅變幅桿裝置傳遞給焊頭。焊接頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到工件的接合處，通過(guò)摩擦將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而熔化塑料。當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸表面時(shí)，每秒會(huì)發(fā)生數(shù)萬(wàn)次高頻振動(dòng)。這種高頻振動(dòng)達(dá)到一定幅度，超聲波能量通過(guò)上焊縫傳遞到焊縫區(qū)域。由于有兩處焊縫，焊縫界面處的聲阻較大，導(dǎo)致局部高溫。另外，由于塑料的導(dǎo)熱系數(shù)低，它們不能及時(shí)消散而聚集在焊接區(qū)，導(dǎo)致兩種塑料的接觸面迅速熔化。當(dāng)超聲波不再起作用時(shí)，可繼續(xù)加壓幾秒鐘使其凝固成型，形成堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度可接近原材料的強(qiáng)度。超聲波不僅可用于焊接剛性熱塑性塑料，還可用于加工織物和薄膜。

　　超聲波焊接機(jī)系統(tǒng)的主要部件包括超聲波發(fā)生器、換能器喇叭/焊頭三聯(lián)件、模具和框架。線性振動(dòng)摩擦焊接利用兩個(gè)待接合工件接觸面產(chǎn)生的摩擦熱能熔化塑料。熱能來(lái)自工件在一定壓力下以一定位移或幅度在相對(duì)表面上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)達(dá)到所需的焊接程度時(shí)，振動(dòng)停止，但對(duì)兩個(gè)工件施加一定的壓力，使剛焊接好的零件冷卻凝固，形成緊密的結(jié)合。

        軌道振動(dòng)摩擦焊接是一種利用摩擦熱能的連接方法。在軌道振動(dòng)摩擦焊接過(guò)程中，上部工件以恒定速度軌道運(yùn)行。也就是在各個(gè)方向做圓周運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱能，使兩個(gè)塑料部件之間的焊縫達(dá)到其熔點(diǎn)。隨著塑料開(kāi)始熔化，它停止移動(dòng)，兩個(gè)工件的焊接部分固化，形成緊密的結(jié)合。低夾持力可很大限度地減少工件變形，并允許直徑達(dá) 10 英寸的工件通過(guò)軌道擺動(dòng)摩擦進(jìn)行焊接。