詳解超聲波橡膠切割刀的工作原理
傳統(tǒng)的橡膠切割技術需要在切割時對橡膠進行潤滑,并且存在切割速度較慢,切口較大產生大量粉塵碎末、切面不平、粘刀等現(xiàn)象。使用傳統(tǒng)手工方式進行切割,不僅滿足不了生產力也給人生安全帶來了隱患。對于橡膠制品來說,冷切割對比熱切割更加適宜,冷切割有產生熱量小、熱變形小、切割過程中產生粉塵少、斷面不會因溫度過高而老化龜裂等優(yōu)點。超聲波橡膠切割技術是利用超聲波能量,將被切割的橡膠局部加熱熔化,從而達到切割材料的目的。
工作原理
傳統(tǒng)的切割利用帶有鋒利刃口的刀具,將非常大的壓力集中在刃口處,壓向被切割的材料。當壓強超過了被切割材料的剪切強度時,材料的分子結合被拉開,從而實現(xiàn)切割。由于材料是被強大的壓強硬性拉開的,所以切割刀具的刃口必須非常鋒利,材料本身還要承受比較大的壓力。因此對軟性、有彈性的切割效果不好,對粘性材料困難更大。超聲波切割是利用聲波的能量進行切割,不需要鋒利的刃口,也不需要很大的壓力,不會造成被切割材料的崩邊、破損。超聲波橡膠切割刀可以輕松地切割樹脂,橡膠,塑料,織物以及各種重疊的復合材料和食品。
超聲波橡膠切割刀的原理是通過超聲波發(fā)生器(也稱為超聲波電源)將50/60Hz電流轉換成20、30或40kHz電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械振動,隨后機械振動通過一套可以改變振幅的調幅器裝置傳遞到切割刀。超聲波橡膠切割刀沿其長度方向以10-70μm的振幅,每秒重復40,000次(40 kHz)的方式進行振動(其刀片的振動是微觀的,一般肉眼很難看出)。切割刀再將接收到的振動能量傳遞到待切割工件的切割面,在該區(qū)域,振動能量被通過激活橡膠分子能,打開分子鏈的方式對膠料進行切割。
超聲波切割刀組件
超聲波發(fā)生器
超聲波發(fā)生器將110VAC或220VAC的電源電流轉換為高頻高壓電信號。
超聲波換能器
超聲波換能器利用來自超聲波發(fā)生器的高頻電信號,并將其轉換為線性機械運動。這種轉換是通過使用壓電陶瓷磁盤進行的,該壓電陶瓷磁盤在施加電壓時會膨脹。用于超聲波橡膠切割的換能器是經過特別設計的,可以在中引入和流出空氣以進行冷卻。
超聲波變幅桿
超聲波變幅桿是是一個可調諧的部件,可以將換能器線性振動的位移量機械地調節(jié)到特定應用所需的水平,以產生最佳的切割性能。超聲波變幅桿還提供了一個安全,無振動的位置,可以安裝在切割工具上。
超聲波切割工具頭(刀頭)
超聲切割刀頭是一種定制工具,設計用于以特定頻率振動。這些工具是使用計算機建模技術精心設計的,以實現(xiàn)最佳性能和使用壽命。必須對超聲波刀頭進行調諧,以匹配系統(tǒng)的頻率。此調諧程序需要考慮工具頭的質量、長度和幾何結構。久靈超聲提供多種定制化工具頭,每種工具頭都是針對特定應用而設計的,嚴格確保長期良好的使用性能。