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超声波切割机

原理

超声波切割机是利用超声波的能量,将被切割材料的局部加热熔化,达到切割材料的目的。超声波切割机的原理与传统意义上的切割完全不同。

传统的切割机

利用带有锋利刃口的刀具,压向被切割材料。此压力集中在刃口处,压强就非常大,超过了被切割材料的剪切强度,材料的分子结合被拉开,就被割断了。

由于材料是被强大的压强硬性拉开的,所以切割刀具刃口就应该非常锋利,材料本身还要承受比较大的压力。对软性、有弹性的材料切割效果不好,对粘性材料困难更大。

超声波切割机

超声波切割机是利用波能量进行切割加工的一类设备。超声波切割不需要锋利的刃口,也不需要很大的压力,不会造成被切割材料的崩边、破损。

由于切割刀在做超声波振动,摩擦阻力特别小,被切割材料不易粘在刀片上。这对粘性和弹性材料、冰冻材料,如食品,橡胶等,或不便加压力的物体切割,特别有效。

构成

超声波切割机由超声波换能器超声波变幅杆、超声波切割刀,超声波发生器构成。

超声波发生器:市电转换成高频高电压交流电流,输给超声波换能器。超声波换能器相当于能量转换器件,它能将输入的电能转换成机械能,即超声波。超声波换能器在纵向作来回伸缩运动,伸缩运动的频率等同于驱动电源供出的高频交流电流频率。

超声波变幅杆:超声波变幅杆将超声波换能器的输出振幅放大。

超声波切割刀:进一步放大振幅,聚焦超声波。

输出超声波,利用切割刀将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下,瞬间软化、熔化,强度大大下降。只需施加很小的力量,就可达到切割材料的目的。

分类

根据超声波切割机,切割的方式可分为:刀具式切割机和砧板式切割机。两种切割方式适用于不同的工艺条件和切割对象。

超声波切刀式切割机

直接将超声波能量加载到切刀上,切刀就变成一把带有超声波的切刀。切割材料时,材料主要是被超声波能量软化和熔化的,切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。这种切割方式适用于粗、厚、长等不方便设置砧板的材料的切割。如炼胶机输出的生胶分切,管子切割,冻肉、糖果、巧克力切割,印刷线路板,或手持式切割机等等。

超声波砧板式切割机

基本结构和超声波切刀式切割机类似,超声波输出部分不是切割刀,是一个标准的超声波平面模具。该模具就相当于一块在作超声波振动的砧板。切割刀就还是用传统的、任何形状的均可,只是对刃口的锋利要求下降了,切刀的寿命也大大延长了。 

 

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