組成
超聲波切割刀是由超聲波換能器、切割刀頭和夾持進給裝置組成的。該裝置利用超聲換能器激發結構共振,通過變幅桿將振動放大,再通過刀頭將碰撞和沖擊能量傳遞到被切介質,致使材料疲勞破碎,達到切割的目的。
原理
超聲波切割不同于傳統的高速銑鉆工藝,超聲切割技術的核心是超聲切割頭,其基本原理是利用一個電子超聲發生器,先產生頻率在20~50kHz范圍內的超聲波,然后通過置于超聲切割頭內的超聲一機械轉換器,將原本振幅和能量都很小的超聲振動轉換成同頻率的機械振動,再通過共振放大,得到足夠大的、可以滿足切割工件要求的振幅和能量(功率), 后將這部分能量傳導至超聲切割頭頂端的刀具上,對所加工的復合材料進行切割。
特點
超聲切割不受材料是否導電的限制,工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件,目前在硬脆材料精密超精密制造方面,將功率超聲與不同工藝復合是研究的熱點。
金屬刀頭以超聲頻率55.5 kHz進行機械振蕩,與生物組織接觸,可使生物組織內水汽化,蛋白氫鍵斷裂,細胞崩解,組織被切開或凝固而封閉小血管。
刀頭
對45鋼和65錳鋼材質刀頭的切割力進行測定,并對測定數據進行分析比較,得到切割力力學特性。
65錳鋼刀頭在相同的輸出電壓下輸出力要高于45鋼刀頭,進一步推測刀頭剛度越高產生的輸出力越大;固定預壓力,超聲波切割刀達到穩定工作狀態時,切割力近似呈微幅周期震蕩,與超聲換能器的縱振振型特征相符:固定輸入電壓為200V,超聲波切割刀(65錳刀頭)的切割力比預壓力高60N左右,增幅明顯,對提高切割效率具有重要的意義。本切割刀體積小,能耗低,切割力大,振動幅度小,進而可以集成于小型工作平臺中,在材料加工領域以及醫療衛生領域均有具有一定的實用價值。
新聞分類