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超声波模具材质的选用
来源：原创 时间：2016-06-04 点击：3225 次
超声波模具的设计选用是超声波机械制造中较具有技术深度的一项内容。一般，超声波所采用的模具有铝模、钢模和钛模三种，这三种模具有什么区别呢，各有什么特性？都适合什么应用环境呢，本期，利瀚小编为大家介绍一下超声波模具方面的知识：
首先，我们先来比较三种材料的化学及物理特性，先来看一下三者的比较：
| 物质 | 元素符号 | 相对质量 | 密度 | 化学稳定性 | 硬度 | 熔点 | 超声波传递率 |
| 铝 | Ai | 26.96 | 2.7g/cm3 | 最稳定 | 最弱 | 420 | 高 |
| 钛 | Ti | 47.867 | 4.51g/cm3 | 次之 | 较高 | 1600左右 | 次之 |
| 钢 | Fe | 55.85 | 7.87g/cm³ | 最弱 | 最高 | 1500--2000以上 | 弱 |
| 注：纯钛的硬度是要低于不锈钢的，约为120布氏硬度，一般应用不锈钢硬度可达139-187，不过纯钛掺入少量其他元素的合金硬度大为提高，航空用钛合金可超过一般不锈钢硬度 | |||||||
如上图所示，三种材质的超声波模具可谓是各有利弊
铝模：优点：质量轻，密度小；超声波传递率高，适合模具的大型化；硬度不高，模具上可以实现较复杂纹路的雕刻，加工成本相对低廉。而其缺点则是耐磨度不高，易磨损。
因此，铝模适用于缝合、焊接等非连续性高强度摩擦作业、对超声波发波强度较高、模具表面需雕刻等情形（如超声波塑焊机、口罩定型机、超声波裥棉机等设备）时，适用于铝模。
钢模：优点：高硬度，耐磨度高，模具使用时间最强，稳定性高。缺点是超声波传递率相对较低，为了保证超声波传递效果，不适宜于模具的大型化，圆模的话，单位直径一般不能超过11.5cm。
钢模是目前应用最为广泛的模具，适用于各种滚切、冲切、分条、剪切等应用设备上，如口罩本体机、超声波布料分条机、超声波冲花机等许多设备均使用钢模。
钛模：优点是硬度高，耐磨性好，散热快，质量较轻，密度小，在同功率超声波发波时候，同体积模具超声波传递率要高于钢模。 可以说钛模集成了钢模和铝模的许多优点，其缺点是造价较高，钛模，价格要远高于同规格的铝模和钢模（目前，钛基才的价格就超过500元/公斤）。 因此，钛模适用于有更高超声波传递率，较大工作面，同时，还需要较好耐磨强度的工作场合。
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