Základní mechanismus a vlastnosti ultrazvukového řezacího stroje

Ultrazvukový řezací stroj je druh zařízení, které využívá vlnovou energii pro řezání. Jeho největší vlastností je, že řezání nepoužívá řeznou hranu. Nebo místo ostří v tradičním slova smyslu. Konvenční řezání používá nástroj s ostrými hranami, který přitlačí na řezaný materiál. Tento tlak se soustředí na řeznou hranu a tlak je velmi velký a převyšuje pevnost ve smyku řezaného materiálu. Molekulární kombinace materiálu se oddělí a odřízne. Vzhledem k tomu, že materiál je silně tažen silným tlakem, řezná hrana řezného nástroje by měla být velmi ostrá a samotný materiál musí odolat relativně vysokému tlaku. Není to dobré pro měkké a elastické materiály a je to obtížnější pro viskózní materiály.

Základní strukturou ultrazvukového řezacího stroje je ultrazvukový měnič, houkačka, řezačka (horn) a hnací síla. Ultrazvukový hnací zdroj energie převádí komerční energii na vysokofrekvenční vysokonapěťový střídavý proud a přenáší jej do ultrazvukového měniče. Ultrazvukový měnič je ve skutečnosti ekvivalentem zařízení pro přeměnu energie, které přeměňuje vstupní elektrickou energii na mechanickou energii, tj. ultrazvukové vlny. Jeho projevem je, že se převodník pohybuje tam a zpět v podélném směru. Frekvence teleskopického pohybu je ekvivalentní frekvenci vysokofrekvenčního střídavého proudu dodávaného zdrojem hnací síly. Role klaksonu je fixovat celý ultrazvukový vibrační systém a zesilovat výstupní amplitudu měniče. Řezací čepel (hornina) dále zvětšuje na jedné straně amplitudu a zaostřuje ultrazvukovou vlnu. Na druhé straně je ultrazvuková vlna na výstupu a ultrazvuková energie je koncentrovaně přiváděna do řezné části materiálu, který má být řezán, použitím podobného řezného břitu řezné čepele. Působením obrovské ultrazvukové energie tato část okamžitě měkne a taje a pevnost je značně snížena. V tomto okamžiku, pokud je aplikována malá řezná síla, lze dosáhnout účelu řezání materiálu. Podobně jako u konvenčního řezání jsou základními požadovanými součástmi fréza a kovadlina a ultrazvuková fréza má dvě základní struktury. V závislosti na umístění ultrazvukové aplikace ji můžeme rozdělit na ultrazvukový řezací stroj a ultrazvukový řezací stroj na řezání desek

Ultrazvuková řezačka řezačka přímo nahraje ultrazvukovou energii na řezačku a řezačka se stane řezačkou s ultrazvukovými vlnami. Při řezání materiálu je materiál hlavně změkčen a roztaven ultrazvukovou energií a řezná hrana frézy slouží pouze jako umístění štěrbiny, výstup ultrazvukové energie a separační materiál. Tento způsob řezání je vhodný pro řezání silných, tlustých, dlouhých atd. materiálů, které jsou nepohodlné pro nastavení prkénka. Například výstup surové pryže z gumové míchačky, řezání trubek, mražené maso, cukroví, řezání čokolády, desky s plošnými spoji nebo ruční řezací stroje.

Základní struktura ultrazvukové řezačky prkénka je podobná jako u ultrazvukové řezačky, kromě toho, že ultrazvuková výstupní část není řezačka, ale standardní ultrazvuková plochá forma. Zde je forma ekvivalentní prkénku. Jedná se však o prkénko, které se používá pro ultrazvukové vibrace. Řezací nůž lze stále používat v tradičním tvaru, ale ostrost řezné hrany je snížena a životnost řezného nože se výrazně prodlužuje.

V mnoha případech tradiční řezné čepele umožňují velké změny v důsledku účinků ultrazvuku. Nejtypičtější je, že vykrajovátka je přeměněna na válcové kolečko s vyvýšeným vzorem, běžně známé jako květinové kolečko. Zvýšená část odpovídá řezné hraně řezačky a řezaný materiál prochází mezi květinovým kolem a ultrazvukovým řezacím blokem. Tato kombinace vystřihuje nekonečné vzory a je extrémně levná a extrémně efektivní. Tento způsob stříhání je vhodný pro stříhání šupinatých materiálů, jako jsou různé ochranné známky, oděvní krajky, stříhání látek, stříhání ozdobných flitrů, přírodních vláken, syntetických vláken, netkaných textilií, syntetických pryskyřic, papíru, stříhání fólií, stříhání a podobně.