Prinzip des Ultraschallschneidens von Gummi
Das Ultraschallschneiden nutzt die Energie von Schallwellen zum Schneiden, wodurch weder scharfe Klingen noch ein hoher Druck erforderlich sind. Zudem wird verhindert, dass das Material ausbricht oder beschädigt wird. Mit Ultraschall-Schneidmessern lassen sich Harze, Gummi, Kunststoffe, Gewebe sowie verschiedene überlagerte Verbundmaterialien und Lebensmittel problemlos schneiden.
Das Prinzip von ultraschallbetriebenen Gummischneidemessern besteht darin, den 50/60Hz-Strom mithilfe eines Ultraschallgenerators (auch als Ultraschallstromquelle bekannt) in elektrische Energie von 20, 30 oder 40 kHz umzuwandeln. Die Hochfrequenz-Elektrizität wird anschließend durch einen Wandler wieder in mechanische Vibrationen derselben Frequenz zurückverwandelt. Diese mechanischen Schwingungen werden über einen Amplitudenmodulator auf das Schneidemesser übertragen, der die Amplitude regulieren kann. Das Schneidemesser vibriert entlang seiner Länge mit einer Amplitude von 10–70 μm und wiederholt dies 40.000 Mal pro Sekunde (40 kHz) (die Vibration des Messers ist mikroskopisch klein und für das bloße Auge in der Regel kaum sichtbar). Das Schneidemesser leitet die empfangene Vibrationsenergie auf die Schneidfläche des Werkstücks weiter, wodurch das Material dadurch geschnitten wird, dass Gummimoleküle aktiviert und Molekettketten zerrissen werden.