20KHz 基板式超声波辅助振动设备技术资料（超声波振动平台激光熔覆辅助焊接）

一、设备整体构成

1. 超声执行部分

2. 超声波振动平台激光熔覆辅助焊接

• 组成：法兰固定底座、换能器（压电陶瓷振子）、变幅杆（增益杆）、定制金属振动基板

• 结构优势：法兰模组可微调安装高度、角度；基板采用高强度合金钢材质，盘面密布定位安装孔，适配各类 3D 打印基板、熔覆工装夹具，基板外形、长宽厚度均可按需定制加工

3. 数控电源发生器

• 标识：智能数控超声波发生器，自带液晶显示屏，具备电源 (POW)、故障 (ERR)、运行 (RUN) 状态指示灯

• 操控配置：红色总电源开关、绿色启动运行按钮；内置自动频率追踪、过流 / 过热 / 空载保护、功率闭环调节功能

• 额定工作频率：20KHz（工业通用超声标准频段）

二、核心工作原理

三、关键技术参数

四、3D 打印行业应用价值

1. 金属 3D 打印（SLM 选区激光熔化）

• 击碎熔池内部粗大柱状晶，细化金属晶粒组织，降低打印件内部孔隙、气孔、球化缺陷

• 抑制打印过程应力集中，减少基板翘曲、零件开裂、层间剥离问题，提升成形件尺寸精度与平整度

• 改善熔池流动性，提高粉末润湿铺展效果，提升零件致密度与力学均匀性（抗拉强度、疲劳性能提升）

2. 树脂 / 高分子 3D 打印

• 超声振动消除树脂液面气泡，打印成型件无针孔缺陷；加速树脂均匀固化，降低内应力，减少成品形变

五、激光熔覆 & 焊接行业应用价值

1. 激光熔覆工艺

• 超声搅拌熔覆熔池，打散硬质相团聚颗粒，让涂层组织分布更均匀，提升熔覆层结合强度

• 排出熔覆层内部夹杂、气泡，降低涂层裂纹、剥落概率，强化基材与熔覆层的冶金结合效果

• 缓解熔覆快速冷却产生的残余应力，改善工件表层耐磨、耐腐蚀、抗冲击性能

2. 激光焊接辅助

• 超声振动促进焊缝熔合充分，减少焊缝气孔、未熔合缺陷，优化焊缝金相组织

• 降低焊接残余应力，减少焊件变形、焊缝开裂问题，适配高强钢、钛合金、铝合金等难焊材料

六、设备优势特点

1. 基板柔性定制：根据客户打印仓尺寸、熔覆工作台尺寸一对一加工基板，安装孔位匹配原有工装，改造接入简单

2. 一体式模块化结构：振动总成整体装配，安装固定便捷，可直接加装在原有打印基板台、激光加工工装台面上

3. 数控智能化调控：振幅、功率、工作时长数字化设置，工艺参数可固化存档，批次加工工艺一致性高

4. 20KHz 工业成熟频段：振动传递稳定，不会对激光光路、打印光学系统产生电磁干扰，适配精密加工环境

5. 运维简单：发生器自带故障自检，日常仅需定期检查换能器散热与基板紧固状态

七、适用适配材料

八、安装使用说明要点

1. 振动基板与下方变幅杆紧固锁紧，避免松动造成振动损耗与发热

2. 发生器通电先空载自检频率，再放置工件加载运行

3. 长时间连续作业需保证换能器通风散热，大功率工况定期监测设备温升

4. 可搭配时序联动：与激光主机、3D 打印系统做信号联动，激光出光同步启动超声振动，激光停止超声延时关闭