20KHz 基板式超聲波輔助振動設備技術資料（超聲波振動平臺激光熔覆輔助焊接）

一、設備整體構成

1. 超聲執(zhí)行部分

2. 超聲波振動平臺激光熔覆輔助焊接

• 組成：法蘭固定底座、換能器（壓電陶瓷振子）、變幅桿（增益桿）、定制金屬振動基板

• 結構優(yōu)勢：法蘭模組可微調安裝高度、角度；基板采用高強度合金鋼材質，盤面密布定位安裝孔，適配各類 3D 打印基板、熔覆工裝夾具，基板外形、長寬厚度均可按需定制加工

3. 數(shù)控電源發(fā)生器

• 標識：智能數(shù)控超聲波發(fā)生器，自帶液晶顯示屏，具備電源 (POW)、故障 (ERR)、運行 (RUN) 狀態(tài)指示燈

• 操控配置：紅色總電源開關、綠色啟動運行按鈕；內置自動頻率追蹤、過流 / 過熱 / 空載保護、功率閉環(huán)調節(jié)功能

• 額定工作頻率：20KHz（工業(yè)通用超聲標準頻段）

二、核心工作原理

三、關鍵技術參數(shù)

四、3D 打印行業(yè)應用價值

1. 金屬 3D 打?。⊿LM 選區(qū)激光熔化）

• 擊碎熔池內部粗大柱狀晶，細化金屬晶粒組織，降低打印件內部孔隙、氣孔、球化缺陷

• 抑制打印過程應力集中，減少基板翹曲、零件開裂、層間剝離問題，提升成形件尺寸精度與平整度

• 改善熔池流動性，提高粉末潤濕鋪展效果，提升零件致密度與力學均勻性（抗拉強度、疲勞性能提升）

2. 樹脂 / 高分子 3D 打印

• 超聲振動消除樹脂液面氣泡，打印成型件無針孔缺陷；加速樹脂均勻固化，降低內應力，減少成品形變

五、激光熔覆 & 焊接行業(yè)應用價值

1. 激光熔覆工藝

• 超聲攪拌熔覆熔池，打散硬質相團聚顆粒，讓涂層組織分布更均勻，提升熔覆層結合強度

• 排出熔覆層內部夾雜、氣泡，降低涂層裂紋、剝落概率，強化基材與熔覆層的冶金結合效果

• 緩解熔覆快速冷卻產(chǎn)生的殘余應力，改善工件表層耐磨、耐腐蝕、抗沖擊性能

2. 激光焊接輔助

• 超聲振動促進焊縫熔合充分，減少焊縫氣孔、未熔合缺陷，優(yōu)化焊縫金相組織

• 降低焊接殘余應力，減少焊件變形、焊縫開裂問題，適配高強鋼、鈦合金、鋁合金等難焊材料

六、設備優(yōu)勢特點

1. 基板柔性定制：根據(jù)客戶打印倉尺寸、熔覆工作臺尺寸一對一加工基板，安裝孔位匹配原有工裝，改造接入簡單

2. 一體式模塊化結構：振動總成整體裝配，安裝固定便捷，可直接加裝在原有打印基板臺、激光加工工裝臺面上

3. 數(shù)控智能化調控：振幅、功率、工作時長數(shù)字化設置，工藝參數(shù)可固化存檔，批次加工工藝一致性高

4. 20KHz 工業(yè)成熟頻段：振動傳遞穩(wěn)定，不會對激光光路、打印光學系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾，適配精密加工環(huán)境

5. 運維簡單：發(fā)生器自帶故障自檢，日常僅需定期檢查換能器散熱與基板緊固狀態(tài)

七、適用適配材料

八、安裝使用說明要點

1. 振動基板與下方變幅桿緊固鎖緊，避免松動造成振動損耗與發(fā)熱

2. 發(fā)生器通電先空載自檢頻率，再放置工件加載運行

3. 長時間連續(xù)作業(yè)需保證換能器通風散熱，大功率工況定期監(jiān)測設備溫升

4. 可搭配時序聯(lián)動：與激光主機、3D 打印系統(tǒng)做信號聯(lián)動，激光出光同步啟動超聲振動，激光停止超聲延時關閉