ในการออกแบบหัวเชื่อมอัลตราโซนิก พื้นที่หน้าตัดของใบหน้าส่วนบนของหัวเชื่อมสามารถกำหนดได้โดยอัตราส่วนแอมพลิจูดรวม (อัตราส่วนแอมพลิจูดของแตรเรียวและอัตราส่วนแอมพลิจูดแอมพลิจูดของ หัวเชื่อม) ไม่สามารถเพิ่มอัตราส่วนแอมพลิจูดของแอมพลิจูดทั้งหมดได้ตามอำเภอใจ มันถูกจำกัดด้วยการสูญเสียภายในของหัวเชื่อมและข้อจำกัดของความล้า แอมพลิจูดของแอมพลิจูดต่ำกว่า 30 หากอัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดของปลายขนาดใหญ่ของฮอร์นอัลตราโซนิกมีขนาดใหญ่เกินไป จะได้รับผลกระทบจากการสั่นสะเทือนตามขวางของฮอร์นอัลตราโซนิก โดยทั่วไปแล้ว ในการออกแบบฮอร์น มิติภาคตัดขวางจะน้อยกว่า 1/4λ
ในทางทฤษฎี อัตราส่วนแอมพลิจูดรวมสามารถออกแบบได้ถึง 20-30 ในความเป็นจริง จำเป็นต้องพิจารณาความถี่ของระบบการสั่นสะเทือนของเครื่องเชื่อมอัลตราโซนิกและกำลังขับและระดับการใช้งานของมัน เพื่อที่จะออกแบบหัวเชื่อมอัลตราโซนิกที่มีอัตราส่วนแอมพลิจูดรวมสูงในทางทฤษฎี ดังนั้นการออกแบบหัวกรอแบบอัลตราโซนิกที่มีอัตราส่วนแอมพลิจูดโดยรวมสูงจึงมีจำกัด การใช้งานอัลตราโซนิกที่พบบ่อยที่สุดของเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งความถี่สูงและพลังงานต่ำ (พลังงานน้อยกว่า 100W) ระบบเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกระบบเครื่องเชื่อมพลาสติกอัลตราโซนิกส่วนใหญ่เป็นพลังงานสูงดังนั้นจึงหายาก
ตัวอย่างด้านบนแสดงฮอร์น 28KHz ที่มีปลายใหญ่ 45 มม. และปลายเล็ก 15 มม. เป็นการออกแบบหัวเชื่อมแบบดัชนี ดังนั้น M=3; ปลายใหญ่ของหัวเชื่อมอัลตราโซนิกคือ 30 มม. และปลายเล็กคือ 3 มม. ได้รับการออกแบบให้เป็นหัวเชื่อมอัลตราโซนิกแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล M =10
ดังนั้นรูปร่างของฮอร์นอัลตราโซนิกจะถูกเลือกเมื่ออัตราส่วนการขยายรวมของกรวยของกลุ่มชิ้นส่วนสั่นสะเทือนและฮอร์นคือ 3 × 10 = 30 เมื่อชิ้นงานรบกวน
เครื่องเชื่อมพลาสติกอัลตราโซนิก
เครื่องเชื่อมพลาสติกอัลตราโซนิก