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超声波切割机基本结构特点
一、概述 超声波切割机的原理与传统意义上的切割完全不同。它是利用超声波的能量,将被切割材料的局部加热熔化,从而达到切割材料的目的。所以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。同时,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。 超声波切割还有一个很大的优点,就是它在切割的同时,在切割部位有熔合作用。切割部位被完美地封边了,可防止被切割材料组织的松散(如纺织材料飞边)。 超声波切割机的用途还可以扩展,如挖孔,铲挖,刮漆,雕刻,分条等等。 二、基本结构和特点 超声波切割机是利用波能量进行切割加工的一类设备,它最大的特点是切割不用刃口。或者说,不用传统意义上的刃口。传统的切割是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。 超声波切割机基本构成是超声波换能器、变幅杆、切割刀(工具头),驱动电源。超 声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流,输给超声波换能器。超声波换能器其实就相当于一个能量转换器件,它能将输入的电能转换成机械能,即超声波。 其表现形式是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。变幅杆的作用一是固定整个超声波振动系统,二是将换能器 的输出振幅放大。切割刀(工具头)一方面进一步放大振幅,聚焦超声波。另一方面是输出超声波,利用切割刀的类似刃口,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。此时,只要施加很小的切割力,就可达到切割材料的目的。 类似于常规切割,所需要的基本的构件是切刀和砧板,超声波切割机也由有两种基本结构。根据超声波施加位置的不同,我们不妨可以把它分成超声波切刀式切割机和超声波砧板式切割机。 超 声波切刀式切割机是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。在切割材料时,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 声波砧板式切割机的基本结构和超声波切刀式切割机类似,只是超声波输出部分不是切割刀,而是一个标准的超声波平面模具。在这里,该模具就相当于一块砧板。 只不过,这是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。 在 很多情况下,由于有了超声波的作用,传统的切割刀片也允许有了很大的变化。最典型的是切刀转化成了带凸起图案的圆柱型轮子,俗称花轮。凸起的部分相当于切 刀的刃口,被切割的材料在花轮和超声波砧板间走过。这种组合可以切割出变化无穷无尽的花纹图案,成本很低,效率极高。这种切割方式适用薄片状材料的切割, 如各类商标,服装花边,布料裁剪,装饰珠片切割,天然纤维,合成纤维,无纺布,人造树脂,纸张,胶片切割、分条等等。
[来源:原创] [作者:guosheng] [日期:13-12-29]
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