超聲波切割機(jī)是利用超聲波的能量,將被切割材料的局部加熱熔化,達(dá)到切割材料的目的。超聲波切割機(jī)的原理與傳統(tǒng)意義上的切割完全不同。
傳統(tǒng)的切割機(jī)
利用帶有鋒利刃口的刀具,壓向被切割材料。此壓力集中在刃口處,壓強(qiáng)就非常大,超過(guò)了被切割材料的剪切強(qiáng)度,材料的分子結(jié)合被拉開(kāi),就被割斷了。
由于材料是被強(qiáng)大的壓強(qiáng)硬性拉開(kāi)的,所以切割刀具刃口就應(yīng)該非常鋒利,材料本身還要承受比較大的壓力。對(duì)軟性、有彈性的材料切割效果不好,對(duì)粘性材料困難更大。
超聲波切割機(jī)
超聲波切割機(jī)是利用波能量進(jìn)行切割加工的一類(lèi)設(shè)備。超聲波切割不需要鋒利的刃口,也不需要很大的壓力,不會(huì)造成被切割材料的崩邊、破損。
由于切割刀在做超聲波振動(dòng),摩擦阻力特別小,被切割材料不易粘在刀片上。這對(duì)粘性和彈性材料、冰凍材料,如食品,橡膠等,或不便加壓力的物體切割,特別有效。
構(gòu)成
超聲波切割機(jī)由超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波切割刀,超聲波發(fā)生器構(gòu)成。
超聲波發(fā)生器:市電轉(zhuǎn)換成高頻高電壓交流電流,輸給超聲波換能器。超聲波換能器相當(dāng)于能量轉(zhuǎn)換器件,它能將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,即超聲波。超聲波換能器在縱向作來(lái)回伸縮運(yùn)動(dòng),伸縮運(yùn)動(dòng)的頻率等同于驅(qū)動(dòng)電源供出的高頻交流電流頻率。
超聲波變幅桿:超聲波變幅桿將超聲波換能器的輸出振幅放大。
超聲波切割刀:進(jìn)一步放大振幅,聚焦超聲波。
輸出超聲波,利用切割刀將超聲波能量集中輸入到被切割材料的切割部位。該部位在巨大超聲波能量的作用下,瞬間軟化、熔化,強(qiáng)度大大下降。只需施加很小的力量,就可達(dá)到切割材料的目的。
分類(lèi)
根據(jù)超聲波切割機(jī),切割的方式可分為:刀具式切割機(jī)和砧板式切割機(jī)。兩種切割方式適用于不同的工藝條件和切割對(duì)象。
超聲波切刀式切割機(jī)
直接將超聲波能量加載到切刀上,切刀就變成一把帶有超聲波的切刀。切割材料時(shí),材料主要是被超聲波能量軟化和熔化的,切刀的刃口只是起到切縫定位、超聲波能量輸出、分隔材料的作用。這種切割方式適用于粗、厚、長(zhǎng)等不方便設(shè)置砧板的材料的切割。如煉膠機(jī)輸出的生膠分切,管子切割,凍肉、糖果、巧克力切割,印刷線路板,或手持式切割機(jī)等等。
超聲波砧板式切割機(jī)
基本結(jié)構(gòu)和超聲波切刀式切割機(jī)類(lèi)似,超聲波輸出部分不是切割刀,是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的超聲波平面模具。該模具就相當(dāng)于一塊在作超聲波振動(dòng)的砧板。切割刀就還是用傳統(tǒng)的、任何形狀的均可,只是對(duì)刃口的鋒利要求下降了,切刀的壽命也大大延長(zhǎng)了。
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