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30-k-Ultraschall-Austauschmesser
Ultraschall-Stoffschneider, der versiegelte, ausfransungsfreie Kanten ohne Maschinenjustierung liefert.
1. Saubere Kantenversiegelung
Schneidet und versiegelt gleichzeitig, wodurch Ausfransen und Verdickung der Kanten verhindert werden.
2. Keine Vergilbung oder Abnutzung
Die durch innere Reibung erzeugte Wärme vermeidet Oberflächenverfärbungen und Stoffschäden.
3. Vielseitige und einfache Anwendung
Handbetrieb oder automatisierter Betrieb mit austauschbaren Schneidklingen für verschiedene Textilien.
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- Empfohlene Produkte
Produktbeschreibung
Ultrasonische Stoffschneider sind darauf ausgelegt, bei allen Stoffen die beste Kantensiegelung zu gewährleisten, ohne die Maschine für unterschiedliche Stoffe oder Dicken anpassen zu müssen. Somit wird die Produktionseffizienz gesteigert, Ausfallzeiten werden reduziert und die Schneidemethode verschiedenster Stoffe verändert sich. Ultrasonische Stoffschneider erzeugen eine starke Erhitzung, die schnell auf den Schneidkopf konzentriert wird – sämtliche Stoffe weisen dadurch eine hervorragende Kantensiegelung auf, und vor allem wird ein Verfransen verhindert.
Produktdetails
Ultraschallschneiden von Gewebe
Verschiedene Gewebeschneidetechniken
Die Gewebeschneideprozesse werden im Allgemeinen in Kalt- und Heißschneiden unterteilt. Beide Schneidemethoden weisen gewisse Einschränkungen auf. Im Vergleich zum Kaltcutting verschmelzen die Ränder thermoplastischer Materialien beim Ultraschallschneiden nach dem Schneiden miteinander. Gegenüber dem Heißschneiden macht das Ultraschallschneiden die Kanten des geschnittenen Gewebes sehr weich, wodurch vermieden wird, dass durch Schmelzverkürzung übermäßig verdickte Kanten entstehen. Da Ultraschallwellen den Stoff von innen erwärmen, besteht auch keine Gefahr, dass der Stoff gelb wird.
Beim Ultraschallschneiden von Geweben wird Ultraschallenergie genutzt, um das zu schneidende Material lokal zu erhitzen und zu schmelzen, wodurch das Schneiden ohne scharfe Klinge erreicht wird. Es wird häufig zum Schneiden schwer zu schneidender Materialien wie thermoplastische Harzplatten, -folien, -filme, Verbundstoffe, Kohlefaser-Komposite, Gewebe und Gummi verwendet.
Das ultraschallbetriebene Stoffschneidemesser vibriert 40.000 Mal pro Sekunde (40 kHz) mit einer maximalen Ausgangsleistung von 100 W, wodurch sich Harze, Gummistoffe, Vliesstoffe und Verbundmaterialien aufgrund dieser Bewegung leicht schneiden lassen. Das Gehäuse des Stoffschneiders besteht aus Edelstahl, während die Klinge aus einem trägen, harten, verschleißfesten Metall – Schnellarbeitsstahl – gefertigt ist, mit einer Dicke von 0,6 mm; es treten keine dauerhaften chemischen Reaktionen mit dem Schneidematerial auf. Die Klingen können von Benutzern selbst ausgetauscht werden, und die Hochfrequenzvibration reduziert den Reibungswiderstand auf der Schneidfläche, verlängert somit die Lebensdauer der Klinge und spart Kosten.
Die Zusammensetzung des ultraschallbetriebenen Stoffschneiders
--Ultraschallgenerator (Stromquelle)
Der Ultraschallgenerator wandelt den Strom von 110 V Wechselstrom oder 220 V Wechselstrom in ein hochfrequentes Hochspannungssignal um.
--Ultraschallwandler
Ultraschallwandler nutzen hochfrequente elektrische Signale von Ultraschallgeneratoren und wandeln diese in lineare mechanische Bewegung um. Diese Umwandlung erfolgt mithilfe von piezoelektrischen Keramikscheiben, die sich ausdehnen, wenn eine Spannung angelegt wird.
--Ultraschall-Booster (Verstärker)
Das Ultraschall-Horn ist ein justierbares Bauteil, das die Versetzung der linearen Vibration des Wandlers auf das für spezifische Anwendungen erforderliche Niveau mechanisch regelt und dadurch optimale Schneidleistung erzielt. Ultraschall-Stoffschneidausrüstungen integrieren Wandler und Horn in eine Einheit, was weniger Wärmeentwicklung, höhere Effizienz und größere Stabilität zur Folge hat.
--Ultraschall-Schneidwerkzeugkopf (Schneide)
Ultraschall-Schneidemesser sind kundenspezifische Werkzeuge, die so konzipiert sind, dass sie mit bestimmten Frequenzen vibrieren. Diese Werkzeuge werden mithilfe von Computermodellierungstechniken sorgfältig konstruiert, um optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Das Ultraschallmesser muss auf die Frequenz des Systems abgestimmt werden. Dieser Abstimmungsprozess erfordert die Berücksichtigung der Masse, Länge und Geometrie des Messerkopfes.
Das Ultraschall-Stoffschneidemesser verfügt über austauschbare Klingen.
Die Vorteile des Ultraschall-Stoffschneidens:
--Die Kanten sind weich.
Die Schneidkanten des Stoffs sind sehr weich, wodurch das Schmelzen und Zusammenziehen vermieden wird, das ein übermäßiges Verdicken an den Kanten verursacht und die Optik beeinträchtigt.
--Der Stoff wird nicht gelb.
Da der Ultraschall den Stoff durch innere Reibung erwärmt, kommt es nicht zu einer Gelbfärbung des Stoffs infolge von zu hohen Oberflächentemperaturen.
---fransen nicht aus oder verschleißen
Das gleichzeitige Schneiden und Versiegeln der Stoffkanten führt zu sehr sauberen Kanten, wodurch weder die Kett- noch die Schussfäden des Gewebes verrutschen, was ein Ausfransen und Beschädigen verhindert.
--Keine scharfe Messerspitze
Das Messer vibriert und reibt zehntausendmal pro Sekunde, wodurch der Stoff lokal erhitzt, geschmolzen und somit keine besonders scharfe Klinge benötigt wird.
--Umweltfreundlich
Die maximale Temperatur des Ultraschallmessers während des Schneidens überschreitet nicht 50°C, sodass kein Rauch oder Geruch entsteht, was den Gebrauch sicherer macht.
--Einfache Anwendung
Ultraschallschneider für Stoffe können manuell bedient werden, in bestehende Produktionslinien eingebaut werden oder an Roboterarme angebracht werden.
--Weites Anwendungsspektrum
Verschiedenste Textilmaterialien und Kunststofffolien können mit Ultraschalltechnologie geschnitten werden, wie Naturfasern, Synthetikfasern, Vliesstoffe und Strickgewebe.
Produkte, bei denen das Schneiden nicht empfohlen wird
--Produkte mit hohem Fettgehalt und halbflüssiger Konsistenz
--Produkte, die sich leicht schneiden lassen
--Produkte mit unregelmäßiger Form
--Ein Produkt mit vielen festen Partikeln
--Nicht thermisch schmelzbare Produkte
Aktueller Stand der Ultraschallschneidanwendungen
Ultraschallmessersysteme werden in den letzten Jahren verstärkt in der Textil- und Lebensmittelindustrie eingesetzt. Ultraschallschneidausrüstungen können präzise Textilien, Gummi, thermoplastische Folien, gestrickte und nicht gestrickte Materialien sowie verschiedene Lebensmittel schneiden. Die Geräte reichen von handgeführten Einheiten bis hin zu Systemen, die in automatisierte Maschinen integriert sind. Zu den Vorteilen der Ultraschallschneidetechnologie gehören: präzises Schneiden, schneiden ohne Druck (verhindert die Verformung weicher Materialien wie Kuchen), gleichzeitiges Schweißen und Schneiden von Kanten bestimmter Materialien, hohe Schneidegeschwindigkeit und deutlich reduzierte Reinigungskosten.
Die Produktspezifikationen sind wie folgt:
Einführung in ultraschallbasierte Kunststoffschneidwerkzeuge
Die Hauptfunktion der ultraschallbasierten Kunststoffschneidetechnologie besteht darin, miteinander verbundene Komponenten zu trennen. Durch die Anwendung hochfrequenter Schwingungen pro Sekunde wird der auf das zu schneidende Material ausgeübte Druck reduziert, wodurch saubere und gleichmäßige Schnittflächen erzielt werden. Bei der ultraschallbasierten Kunststoffschneidetechnik wird Ultraschallenergie genutzt, um das Kunststoffmaterial lokal zu erwärmen und aufzuschmelzen und so den gewünschten Schneideffekt zu erzielen.
Jeder Körper besitzt eine bestimmte Resonanzfrequenz, bei der er stark schwingt und möglicherweise bricht. Die gezielte Anwendung einer äußeren Kraft genau bei dieser Frequenz – selbst wenn sie nur gering ist – kann starke Schwingungen hervorrufen; dieses Phänomen wird als Resonanz bezeichnet. Die Resonanztechnologie wird eingesetzt, um starke Schwingungen an den Schneidkanten zu erzeugen.
Funktionsprinzip, Wirkprinzip
Die ultraschallbetriebene Kunststoffschneidklinge schwingt 30.000-mal pro Sekunde (30 kHz) mit einer maximalen Ausgangsleistung von 300 W. Diese Schwingung ermöglicht es der Klinge, Kunstharze, Gummi, Vliesstoffe und Verbundwerkstoffe mühelos zu schneiden. Das Gerät ist mit einer 1 mm dicken, verschleißfesten Hartmetallklinge ausgestattet, die vom Anwender problemlos ausgetauscht werden kann, wodurch sich die Lebensdauer verlängert und die Betriebskosten gesenkt werden. Neben einer hervorragenden Wartbarkeit sind unsere Produkte umweltfreundlich, da während des Betriebs praktisch keine Rückstände, Abwasser, Geräusche oder Rauch entstehen.
Das ultraschallbetriebene Kunststoffschneidwerkzeug besteht aus einem Ultraschallwandler, der Schwingungen erzeugt, und einem Ultraschallgenerator, der den Wandler antreibt. Ein piezoelektrisches Element (piezokeramisches Element) ist im Wandler untergebracht; der Ultraschallgenerator legt eine Wechselspannung mit einer Frequenz an, die der Resonanzfrequenz des Wandlers entspricht, wodurch das gesamte Schwingungssystem – einschließlich der Schneidklinge – in Resonanz versetzt wird. Der Ultraschallwandler verfügt über ein Rückkopplungsregelsystem, das Frequenz- oder Amplitudenabweichungsdaten, die durch die Schnittlast verursacht werden, an den Generator zurückmeldet. Dieses System hält den Schneidkopf stets im resonanten Zustand und gewährleistet eine stabile Amplitude, sodass das Werkzeug Materialien stets schnell und sauber schneidet.
Einführung in ultraschallbetriebene Schneidwerkzeuge mit austauschbaren Klingen
Das ultraschallbetriebene Kunststoffschneidemesser verfügt über eine austauschbare Messerspitze mit einer Dicke von 1 mm, die aus legiertem Stahl gefertigt ist. Die scharfe Messerspitze verringert die Kontaktfläche während des Schneidens und reduziert dadurch die Wärmeentwicklung. Die Schneidleistung wird zudem durch die Anwendung von Ultraschallenergie verbessert. Dieses ultraschallbetriebene Kunststoffschneidemesser eignet sich sowohl für den manuellen Einsatz als auch für automatisierte Maschinenhalterungen.
Experimenteller Nachweis
Anlagenparameter
| Gesamte technische Parameter | Parameter der schwingenden Komponente | Zusammenbau von Komponenten und Materialien |
| Ausführungsmodell: HC-CK3003GL1 | Wandler: piezoelektrischer Keramik/importiertes Aluminium | Kühlmethode: Luftkühlung |
| Gesamtleistung: 300 W / 500 W (optional) | Amplitudenstab: Titanlegierung | Maximale Betriebstemperatur: 0–45 °C |
| Betriebsfrequenz: 30,0 ± 1 kHz | Schneidklinge: Hochfester Werkzeugstahl | Zulässiger Maximaldruck: Atmosphärendruck |
| Eingangsspannung: 220V/50Hz | Schutzgehäuse: SAGANG-Aluminiumlegierung |
Schnittbeispiel
Für automatisiertes Schneiden
Schneiden von Kunstleder
Faserschneideeffekt
Leitfaden zu häufig gestellten Fragen
1. Beeinträchtigt der von einem Ultraschallschneidmesser erzeugte Ultraschall die Gesundheit?
Nein, Ultraschall bezeichnet Schallwellen mit einer Mindestfrequenz von 20.000 Hz, die für das menschliche Ohr unhörbar sind. Der während des Vorgangs erzeugte Schalldruckpegel bleibt unter 50 Dezibel (laut Journal of Natural Science and Medicine können erst bei einer langfristigen Exposition über 90 Dezibel Symptome wie Angstzustände oder Herzklopfen auftreten); er wirkt sich daher nicht nachteilig auf die menschliche Gesundheit aus.
2. Welche Gründe führen dazu, dass ein Ultraschallschneidwerkzeug beim ersten Schnitt hervorragende Leistung zeigt, bei nachfolgenden Schnitten jedoch eine abnehmende Leistung aufweist?
Die genannten Probleme resultieren aus mehreren Faktoren: Die Verschlechterung der Gütezahl des Wandlers führt während des Betriebs zu einer schnellen Dämpfung der mechanischen Energie, verringerter Stabilität, geringerer Resonanzwirkungsgrad und übermäßiger Wärmeentwicklung.
Der Wandler und die Form sind nicht korrekt abgestimmt, was zu einer Ungleichgewichtslage zwischen mechanischer und thermischer Energie führt; dies verursacht eine übermäßige Erwärmung und Dämpfung der während der Resonanz erzeugten mechanischen Energie.
Der Ultraschall-Leistungsgenerator ist nicht korrekt mit den Ultraschallkomponenten abgestimmt.
3. Welche Ursachen führen zum Auftreten von Wellenmustern beim Schneiden mit einem Ultraschallschneider?
Das Auftreten von Wellenmustern beim Ultraschallschneiden wird auf eine unzureichende Vibrationswirksamkeit zurückgeführt, die zu einem Ungleichgewicht zwischen der erzeugten mechanischen und thermischen Energie führt. Durch Anpassung der Leistungsstufe oder Modifizierung der Ausgangsvibrationsamplitude kann die Schneideffizienz verbessert und diese Wellenmuster beseitigt werden.
