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超声波切割机刀头材质

组成

超声波切割刀是由超声波换能器、切割刀头和夹持进给装置组成的。该装置利用超声换能器激发结构共振,通过变幅杆将振动放大,再通过刀头将碰撞和冲击能量传递到被切介质,致使材料疲劳破碎,达到切割的目的。

原理

超声波切割不同于传统的高速铣钻工艺,超声切割技术的核心是超声切割头,其基本原理是利用一个电子超声发生器,先产生频率在20~50kHz范围内的超声波,然后通过置于超声切割头内的超声一机械转换器,将原本振幅和能量都很小的超声振动转换成同频率的机械振动,再通过共振放大,得到足够大的、可以满足切割工件要求的振幅和能量(功率), 最后将这部分能量传导至超声切割头顶端的刀具上,对所加工的复合材料进行切割。

特点

超声切割不受材料是否导电的限制,工具对工件的宏观作用力小、热影响小,因而可加工薄壁、窄缝和薄片工件,目前在硬脆材料精密超精密制造方面,将功率超声与不同工艺复合是研究的热点。

金属刀头以超声频率55.5 kHz进行机械振荡,与生物组织接触,可使生物组织内水汽化,蛋白氢键断裂,细胞崩解,组织被切开或凝固而封闭小血管。

刀头

对45钢和65锰钢材质刀头的切割力进行测定,并对测定数据进行分析比较,得到切割力力学特性。

65锰钢刀头在相同的输出电压下输出力要高于45钢刀头,进一步推测刀头刚度越高产生的输出力越大;固定预压力,超声波切割刀达到稳定工作状态时,切割力近似呈微幅周期震荡,与超声换能器的纵振振型特征相符:固定输入电压为200V,超声波切割刀(65锰刀头)的切割力比预压力高60N左右,增幅明显,对提高切割效率具有重要的意义。本切割刀体积小,能耗低,切割力大,振动幅度小,进而可以集成于小型工作平台中,在材料加工领域以及医疗卫生领域均有具有一定的实用价值。

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