超聲波焊接技術中，焊頭作為核心組件，其材料的選擇直接關乎焊接的質量與效率。以下是對超聲波模具焊頭材料的詳盡闡述。

焊頭的工作特性要求：

在超聲波焊接過程中，焊頭需承受15kHz至70kHz范圍內的高頻振動，這種振動產生極大的機械應力。因此，焊頭材料必須具備高疲勞強度，確保長期使用不產生裂紋。同時，焊頭需有效傳遞超聲波能量至焊接工件，這就要求材料擁有良好的聲學特性，即低聲阻抗，以降低能量損耗。此外，焊頭與工件接觸會面臨磨損與壓力，所以材料還需具備足夠的硬度、耐磨性以及抗壓強度。針對不同焊接工件材料和工作環境，焊頭材料在耐腐蝕性等方面也有特定要求。

常用的焊頭材料包括：

1.鈦合金：鈦合金是超聲波焊頭中廣泛應用的優質材料，具有低密度、高強度的特點，其比強度在金屬中表現突出。這使得鈦合金焊頭在高頻振動下能承受較大應力而不易損壞。同時，鈦合金聲學性能優異，聲阻抗低，能有效傳遞超聲波能量。它還具有一定的耐腐蝕性，適用于多種工作環境，如在衛生要求高的塑料制品焊接或在輕微腐蝕性環境中焊接金屬。

2.鋁合金：鋁合金因質量輕、成本相對較低，也常用于超聲波焊頭。其加工性能良好，便于制造復雜形狀的焊頭。鋁合金的聲學性能能滿足部分超聲波焊接需求，適用于能量傳遞效率要求不高的場合。然而，鋁合金的硬度和耐磨性相對較低，在焊接硬度較高的工件或長時間高負荷工作時，磨損可能較快。因此，鋁合金焊頭更適合焊接強度要求不高、工件較軟的應用，如軟質塑料薄膜的焊接。

3.合金鋼：合金鋼是另一種焊頭材料選擇。部分優質合金鋼具有高硬度、高耐磨性和良好的抗壓強度，能承受較大的壓力和摩擦力，在焊接硬度較高的金屬工件時表現優異。但合金鋼密度較大，可能對超聲振動系統整體性能產生一定影響，需在設計時予以考慮。同時，合金鋼的聲學性能通常不如鈦合金，使用時需優化焊頭形狀和尺寸，以提高能量傳遞效率。