在机械驱动领域，伺服机械驱动属于硬驱动，气动机械驱动则为软驱动。经大量严谨实验测试，伺服驱动在通过伺服电机扭矩和尺寸控制行走表现时，暴露出明显缺陷。设定恒定扭矩行走时，系统出现显著不稳定浮动，压力损失严重，且长时间运行后，行走尺寸的一致性难以保证。客观而言，在这些方面，伺服驱动表现逊于气动驱动，主要原因在于换能器、调幅器、模具、安装支架的重量和速度，以及伺服控制信号在前端所导致的误差 。

为解决上述问题，确保行走过程中压力与尺寸精度的一致性，需额外在伺服驱动外部增设电子尺，并在终端配置压力感应器，这无疑大幅增加了设备整体成本。

超声波焊接的稳定性和一致性，取决于机械与电气控制两大核心板块协同运作，二者相辅相成，缺一则焊接效果大打折扣。

- 动力系统：
- 伺服超声波塑料焊接机：以伺服电机为动力源，借助精密控制系统驱动焊头运动。能实现高精度位置和速度控制，焊接微小塑料零件时，焊头下降速度和位置精度可达微米级。
- 气动超声波塑料焊接机：以压缩空气为动力，推动气缸活塞带动焊头工作。但因气压易受气源压力波动等外部因素影响，运动控制精度相对较低。
- 焊接参数控制：
- 伺服超声波塑料焊接机：可对焊接压力、速度、深度等参数进行 数字化控制。能依据不同塑料材质和焊接要求，灵活调整焊接压力曲线，契合材料特性。
- 气动超声波塑料焊接机：主要通过调节气压和焊接时间控制焊接过程。调节方式简单，难以实现复杂焊接参数设置 。
- 焊接质量和稳定性：
- 伺服超声波塑料焊接机：参数控制 ，焊接质量更稳定，能有效减少焊接缺陷，尤其适用于对焊接质量要求高的精密塑料制品，如医疗塑料设备焊接，可保证焊接的牢固性与密封性。
- 气动超声波塑料焊接机：焊接质量受气源稳定性影响较大，可能出现焊接强度不一致的情况，但能满足对焊接质量要求不特别高的产品的基本焊接需求。
- 价格和维护成本：
- 伺服超声波塑料焊接机：因配备高精度伺服电机和复杂控制系统，价格较高。维护需专业人员对伺服系统和电子控制部分进行操作，成本也较高。
- 气动超声波塑料焊接机：价格相对较低，结构简单，主要由气动部件和超声波发生装置构成。维护成本低，主要是对气动元件进行简单维护与更换。

超声波焊接机核心关键性能!

1. 转换效率

超声波焊接设备的转换效率至关重要。高转换效率意味着更多电能转化为焊接机械能，焊接高性能塑料时可提供充足能量，保障焊接质量。反之，低转换效率会造成焊接能量不足，致使塑料或金属熔化不充分，降低焊接强度（拉力、阻抗）与整体质量。必能信BRANSON、中国本土品牌BROOSON和VE的电路转换效率达80%-95%，DUKANE、SONICS等国际品牌也在80%以上。

2. 超声波焊接速度

焊接速度由频率与振幅决定，公式为：焊接速度km = 频率HZ×振幅UM。高频振动能让能量精准聚焦、分子摩擦生热，振幅则决定能量输出大小。如120um的大振幅可输出强大能量，加快材料间摩擦与热量积聚，大幅缩短焊接周期、提升产量，在塑料和金属焊接中 。

比如，20KHZ频率搭配120um振幅，焊接速度为2.4KM；40kHz频率搭配120um振幅，焊接速度达4.8KM，是20KHZ时的两倍。这主要取决于超声波电路设计与换能器性能。广东为一超声波科技有限公司在这方面表现突出，其产品有40KHZ、输出120UM ，单个换能器输出3500W、组合输出7KW；30KHZ、输出120UM，单个换能器输出4500W、组合输出9KW等规格。稳定运行的设备不仅能提高产量，还能凭借 焊接降低次品率、节约成本。定义超声波焊接新高度(新质生产力）。

3. 焊接相对相熔性

焊接相对相熔性公式为：(焊接速度×转换效率×输出能量 = 相对相熔性)。相熔性好的设备利于材料融合，多层不同材料焊接时，能保证结合界面均匀牢固；相熔性差则会导致融合不均，焊接含添加剂或填充剂的塑料时易出现缺陷。例如必能信电路，40KHZ频率、120um振幅、90%转换效率时，相对相熔性为4.32JM焦米。

超声波设备对焊接质量的关键影响

材料相熔性：决定材料能否有效融合，是焊接成功的基础。
性能稳定性：确保焊接过程一致，减少因设备波动导致的质量问题。
参数 性：精准设定功率、时间等参数，保障焊接按理想状态进行。

此外，焊接相熔性与电路设计紧密相关。 电路设计能 控制能量输出、频率和振幅，提升相熔性，带来更好的焊接接头质量，如更高的焊接强度和密封性，这也是高端与普通设备的差异所在。同时，能量转换效率对焊接相熔性影响重大。转换效率高，更多电能转化为有效能量，促进金属摩擦、塑性变形和原子扩散，增强相熔性；反之，转换效率低则会降低相熔性 。