Cuchillo ultrasónico para corte de caucho que puede cortar fácilmente resinas, caucho y diversos materiales compuestos superpuestos, entre otros

Descripción del Producto

El principio de un cuchillo ultrasónico para cortar caucho consiste en convertir la corriente de 50/60Hz en energía eléctrica de 20, 30 o 40kHz mediante un generador ultrasónico (también conocido como fuente de alimentación ultrasónica). La energía eléctrica de alta frecuencia convertida se transforma nuevamente a través del transductor en vibración mecánica de la misma frecuencia, la cual luego se transfiere al cuchillo de corte mediante un dispositivo modulador de amplitud que puede cambiar dicha amplitud. El cuchillo ultrasónico para cortar caucho vibra con una amplitud de 10-70μm a lo largo de su longitud, repitiendo este movimiento 40,000 veces (40 kHz) por segundo (la vibración de su hoja es microscópica y generalmente difícil de ver a simple vista). El cuchillo transfiere entonces la energía de vibración recibida a la superficie de corte del material a cortar. En esta zona, la energía de vibración realiza el corte activando la energía molecular del caucho y rompiendo la cadena molecular.

El corte ultrasónico es un corte que utiliza la energía de las ondas sonoras. No requiere bordes afilados ni gran presión, y no causará el colapso del borde ni dañará el material cortado. La cuchilla ultrasónica para corte de caucho puede cortar fácilmente resinas, caucho, plásticos, telas y diversos materiales compuestos superpuestos, etc.

Detalles del Producto

Cuchillo de corte ultrasónico para caucho

Problemas en el corte del caucho
Las técnicas tradicionales de corte de caucho requieren lubricación durante el proceso, además presentan velocidades de corte lentas, generan superficies de corte grandes con producción significativa de polvo y residuos, bordes irregulares y adhesión a la hoja. Muchas empresas aún utilizan métodos manuales tradicionales que no solo no satisfacen las necesidades de productividad, sino que también representan riesgos de seguridad para los trabajadores.

Para productos de caucho, el corte en frío es más adecuado comparado con el corte en caliente. El corte en frío ofrece ventajas como mínima generación de calor, baja deformación térmica, reducción de la producción de polvo durante el proceso de corte, y la superficie cortada no envejece ni se agrieta debido a altas temperaturas. La tecnología ultrasónica para el corte de caucho pertenece al corte en frío, utilizando energía ultrasónica para calentar y derretir localmente el caucho que se corta, logrando así la separación del material.

El principio del corte tradicional
El corte tradicional utiliza herramientas con bordes afilados para concentrar una presión muy alta en el borde, presionándolo contra el material que se va a cortar. Cuando la presión supera la resistencia al corte del material, los enlaces moleculares se separan, logrando el corte. Debido a que el material se separa mediante una presión intensa, el borde de la herramienta debe ser extremadamente afilado, y el propio material debe soportar una presión significativa. Por lo tanto, no es eficaz para materiales blandos y elásticos, y aún más difícil para materiales pegajosos.

Corte tradicional

El principio del corte ultrasónico de caucho
El corte ultrasónico utiliza la energía de las ondas sonoras para realizar cortes, eliminando la necesidad de hojas afiladas o una presión considerable, además de prevenir astillamientos o daños en el material cortado. Las cuchillas ultrasónicas para cortar caucho pueden fácilmente seccionar resinas, caucho, plásticos, tejidos, diversos materiales compuestos superpuestos y alimentos.

El principio de las cuchillas ultrasónicas para cortar caucho consiste en convertir la corriente de 50/60Hz en energía eléctrica de 20, 30 o 40kHz mediante un generador ultrasónico (también conocido como fuente de alimentación ultrasónica). La energía eléctrica de alta frecuencia se convierte nuevamente en vibraciones mecánicas de la misma frecuencia a través de un transductor. Estas vibraciones mecánicas se transmiten a la hoja de corte mediante un modulador de amplitud que puede ajustar la amplitud. La hoja vibra longitudinalmente con una amplitud de 10-70μm, repitiendo este movimiento 40,000 veces por segundo (40 kHz) (la vibración de la hoja es microscópica y generalmente difícil de ver a simple vista). La hoja transfiere la energía vibratoria recibida a la superficie de corte de la pieza de trabajo, donde dicha energía corta el material activando las moléculas del caucho y rompiendo las cadenas moleculares.

Cuchilla ultrasónica para cortar caucho portátil

La composición de la herramienta ultrasónica para cortar caucho
--Generador ultrasónico (fuente de alimentación)
El generador ultrasónico convierte la corriente eléctrica de 110VAC o 220VAC en una señal eléctrica de alta frecuencia y alto voltaje.
--Transductor ultrasónico
Los transductores ultrasónicos utilizan señales eléctricas de alta frecuencia provenientes de los generadores ultrasónicos y las convierten en movimiento mecánico lineal. Esta conversión se logra mediante discos de cerámica piezoeléctrica, que se expanden cuando se aplica voltaje. Los transductores utilizados para el corte ultrasónico de caucho están diseñados especialmente para permitir la entrada y salida de aire con fines de refrigeración.
--Amplificador ultrasónico (bocina)
La bocina ultrasónica es un componente ajustable que regula mecánicamente el desplazamiento de la vibración lineal del transductor al nivel requerido para aplicaciones específicas, logrando así un rendimiento óptimo de corte. La bocina ultrasónica también proporciona una posición segura y sin vibraciones donde puede montarse la herramienta de corte.
--Cabezal (hoja) de corte ultrasónico
Las cuchillas de corte ultrasónicas son herramientas personalizadas diseñadas para vibrar a frecuencias específicas. Estas herramientas están diseñadas minuciosamente utilizando técnicas de modelado por computadora para lograr un rendimiento y durabilidad óptimos. La cuchilla ultrasónica debe sintonizarse para coincidir con la frecuencia del sistema. Este proceso de sintonización requiere considerar la masa, longitud y geometría de la cabeza de la cuchilla. HCSONIC ofrece varias configuraciones, cada una adaptada para aplicaciones específicas, asegurando un excelente rendimiento durante su uso prolongado.

Sistema automático de corte de caucho (opcional)
El posicionamiento y movimiento adecuados del caucho y las cuchillas ultrasónicas pueden lograrse mediante el uso de máquinas automatizadas. La automatización es crucial para alcanzar la posición, dirección y velocidad correctas de corte. Generalmente, estos sistemas de procesamiento utilizan mecanismos accionados por servomotores para controlar con precisión la velocidad y posición del caucho y las herramientas de corte.

Factores que afectan el corte ultrasónico de caucho
--tiempo de arranque del equipo
Debido a la necesidad de un diseño de hoja estrecha, el diseño y la fabricación de cabezales de corte ultrasónicos son desafiantes. La vibración de la hoja con amplitud máxima sin carga, en ocasiones, conduce a daños prematuros de la hoja. Por lo tanto, la señal del generador ultrasónico debe sincronizarse con la máquina automatizada para que la hoja alcance su vibración completa antes de entrar en contacto con el caucho. La vibración previa al contacto es necesaria para evitar la deformación del caucho, que ocurriría debido al contacto con una superficie de corte no vibrante.
--amplitud de vibración
El término 'amplitud' describe el desplazamiento microscópico de la superficie de vibración de la herramienta durante el corte. La amplitud se ajusta mecánicamente mediante el cuerno ultrasónico y se regula digitalmente por el generador ultrasónico. El tamaño de la amplitud afecta el proceso de corte y debe ajustarse para satisfacer las necesidades de cada aplicación.
--velocidad de corte
La velocidad a la que la hoja de corte ultrasónica entra y avanza a través del material que se corta también es una variable del proceso que debe ajustarse para cada proceso de corte. A veces es necesario penetrar lentamente en la cáscara exterior del producto para evitar deformaciones, y luego aumentar la velocidad de la cortadora dentro del producto para lograr resultados óptimos de corte.
--tiempo final de vibración
Según la consistencia del material que se corta, la rebanada terminada puede tender a adherirse al lado de la hoja de corte después de apagar la vibración ultrasónica. Por lo tanto, mantener la vibración ultrasónica al retirar la cabeza de la herramienta del producto puede aprovechar la característica de fricción reducida para liberar la hoja de corte más limpia y uniformemente.

Ventajas del corte ultrasónico en caucho
--Precisión de corte extremadamente alta: cortes suaves, claros y limpios.
--Corte repetido: La salida de la cuchilla es monitoreada por un circuito cerrado para garantizar un rendimiento de corte consistente.
--Bajas temperaturas: el caucho tiene casi cero generación de calor.
--Seco: La cuchilla ultrasónica para corte de caucho opera sin lubricación, vibrando entre 20.000 y 40.000 veces por segundo (dependiendo de la aplicación). Por lo tanto, la cuchilla puede atravesar suavemente el caucho.
--Bajo consumo de energía: La cuchilla solo vibra durante el corte, requiriendo aproximadamente 100 vatios o menos de potencia para aplicaciones típicas en materiales delgados.
--Fácil integración en automatización: El proceso de corte ultrasónico de caucho es muy sencillo y puede adaptarse a estructuras mecánicas existentes o instalarse en equipos nuevos.

Las especificaciones del producto son las siguientes: