Il coltello per il taglio del caucciù a ultrasuoni permette di tagliare facilmente resine, gomma e vari materiali compositi sovrapposti

Descrizione del Prodotto

Il principio di un coltello per il taglio ad ultrasuoni del caucciù consiste nel convertire la corrente a 50/60Hz in energia elettrica a 20, 30 o 40 kHz attraverso un generatore ad ultrasuoni (noto anche come alimentatore ad ultrasuoni). L'energia elettrica ad alta frequenza così convertita viene nuovamente trasformata tramite il trasduttore in vibrazioni meccaniche della stessa frequenza, che vengono successivamente trasferite al coltello da taglio attraverso un dispositivo modulatore dell'ampiezza capace di modificarne l'ampiezza. Il coltello per il taglio ad ultrasuoni vibra longitudinalmente con un'ampiezza di 10-70 μm, ripetendo 40.000 volte (40 kHz) al secondo (la vibrazione della lama è microscopica e generalmente poco visibile ad occhio nudo). Il coltello trasferisce poi l'energia vibrante ricevuta alla superficie di taglio del pezzo da lavorare. In questa zona, l'energia vibrante agisce sul caucciù attivando l'energia molecolare e rompendo la catena molecolare.

Il taglio ultrasonico è un tipo di taglio che utilizza l'energia delle onde sonore. Non richiede spigoli affilati né una pressione elevata e non provoca schiacciamento o danneggiamento del materiale tagliato. Il coltello per il taglio ultrasonico del caucciù può facilmente tagliare resine, gomma, plastica, tessuti e varie tipologie di materiali compositi sovrapposti.

Dettagli del prodotto

Lama di taglio al ultrasonico per gomma

Problemi nel taglio della gomma
Le tecniche tradizionali di taglio della gomma richiedono la lubrificazione del materiale durante l'operazione e presentano lo svantaggio di una velocità ridotta, superfici di taglio ampie che producono notevole polvere e detriti, bordi irregolari e adesione alla lama. Molte aziende utilizzano ancora metodi manuali tradizionali per il taglio, che non soddisfano solo inadeguatamente le esigenze produttive, ma comportano anche rischi per la sicurezza dei lavoratori.

Per i prodotti in gomma, il taglio a freddo è più indicato rispetto al taglio a caldo. Il taglio a freddo presenta vantaggi come minima generazione di calore, deformazione termica ridotta, minor produzione di polvere durante il processo di taglio e superficie del taglio che non invecchia né si incrina a causa delle alte temperature. La tecnologia di taglio al ultrasonico per gomma rientra nel taglio a freddo, sfruttando l'energia ultrasonica per riscaldare localmente e fondere la gomma da tagliare, ottenendo così la separazione del materiale.

Il principio del taglio tradizionale
Il taglio tradizionale utilizza strumenti con bordi affilati per concentrare una pressione molto elevata sul bordo, premendolo contro il materiale da tagliare. Quando la pressione supera la resistenza al taglio del materiale, i legami molecolari vengono separati, ottenendo il taglio. Poiché il materiale viene strappato con forza attraverso una forte pressione, il bordo dello strumento deve essere estremamente affilato e il materiale stesso deve sopportare una pressione significativa. Per questo motivo, non è efficace per materiali morbidi ed elastici e ancora più problematico per materiali appiccicosi.

Taglio tradizionale

Il principio del taglio del caucciù ad ultrasuoni
Il taglio ad ultrasuoni utilizza l'energia delle onde sonore per effettuare il taglio, eliminando la necessità di lame affilate o di una pressione considerevole, evitando scheggiature o danni al materiale da tagliare. I coltelli per il taglio del caucciù ad ultrasuoni possono facilmente tagliare resine, gomma, plastica, tessuti, vari materiali compositi sovrapposti e alimenti.

Il principio delle lame per il taglio del caucciù ad ultrasuoni prevede la conversione della corrente da 50/60Hz in energia elettrica a 20, 30 o 40 kHz utilizzando un generatore ultrasonico (noto anche come alimentatore ultrasonica). L'energia elettrica ad alta frequenza viene successivamente riconvertita in vibrazioni meccaniche della stessa frequenza attraverso un trasduttore. Queste vibrazioni meccaniche vengono trasmesse alla lama da un modulatore di ampiezza regolabile. La lama vibra longitudinalmente con un'ampiezza di 10-70 μm, ripetendo 40.000 volte al secondo (40 kHz) (la vibrazione della lama è microscopica ed è generalmente difficile da vedere ad occhio nudo). La lama trasferisce l'energia vibrante ricevuta alla superficie di taglio del pezzo, dove l'energia taglia il materiale attivando le molecole del caucciù e rompendo le catene molecolari.

Lama manuale per il taglio del caucciù ad ultrasuoni

La composizione dello strumento per il taglio del caucciù ad ultrasuoni
--Generatore ultrasonico (alimentazione)
Il generatore ultrasonico converte la corrente elettrica da 110VAC o 220VAC in un segnale elettrico ad alta frequenza e alto voltaggio.
--Trasduttore ultrasonico
I trasduttori ultrasonici utilizzano segnali elettrici ad alta frequenza provenienti dai generatori ultrasonici e li convertono in movimento meccanico lineare. Questa conversione viene realizzata utilizzando dischi in ceramica piezoelettrica, che si espandono quando viene applicata una tensione. I trasduttori utilizzati per il taglio del caucciù mediante ultrasuoni sono progettati appositamente per permettere l'aspirazione e lo scarico dell'aria al fine di garantire il raffreddamento.
--Prolunga (corno) ultrasonica
La prolunga ultrasonica è una componente regolabile che regola meccanicamente lo spostamento della vibrazione lineare del trasduttore al livello richiesto per specifiche applicazioni, ottenendo così una performance ottimale di taglio. La prolunga ultrasonica fornisce inoltre una posizione sicura, priva di vibrazioni, grazie alla quale può essere montata sullo strumento da taglio.
--Testa di taglio ultrasuoni (lama)
Le lame per taglio ultrasonico sono strumenti personalizzati progettati per vibrare a specifiche frequenze. Questi strumenti vengono realizzati con tecniche di modellazione computerizzata per garantire un'ottimale prestazione e durata. La lama ultrasonica deve essere accordata in modo da corrispondere alla frequenza del sistema. Questo processo di taratura richiede la valutazione della massa, lunghezza e geometria della testa della lama. HCSONIC offre diverse configurazioni, ciascuna studiata per applicazioni specifiche, assicurando eccellenti risultati nel lungo termine.

Sistema automatico per il taglio della gomma (opzionale)
La posizione corretta e il movimento della gomma e delle lame ultrasoniche possono essere ottenuti utilizzando macchine automatizzate. L'automazione è fondamentale per raggiungere la corretta posizione, direzione e velocità di taglio. Generalmente, questi sistemi di lavorazione utilizzano meccanismi azionati da motoriduttori per controllare con precisione la velocità e la posizione della gomma e degli utensili di taglio.

Fattori che influenzano il taglio ultrasonico della gomma
--tempo di avvio dell'equipaggiamento
A causa della necessità di una lama con design stretto, la progettazione e la produzione di teste utensili per taglio ultrasonico risultano complesse. La vibrazione della lama alla massima ampiezza senza carico può talvolta causare danni prematuri alla lama stessa. Per tale motivo, il segnale del generatore ultrasonico dovrebbe essere sincronizzato con la macchina automatica, in modo che la lama raggiunga la completa vibrazione prima di entrare in contatto con la gomma. La vibrazione deve avvenire prima del contatto al fine di evitare deformazioni della gomma, che si verificherebbero a causa del contatto con una superficie di taglio non vibrante.
--ampiezza di vibrazione
Il termine 'ampiezza' descrive lo spostamento microscopico della superficie dell'utensile durante il taglio causato dalla vibrazione. L'ampiezza viene regolata meccanicamente dal corno ultrasonico e digitalmente dal generatore ultrasonico. L'entità dell'ampiezza influisce sul processo di taglio e deve essere adattata in base alle esigenze di ogni applicazione.
--velocità di taglio
La velocità con cui la lama da taglio ultrasonica entra ed avanza all'interno del materiale da tagliare rappresenta anch'essa una variabile del processo che va regolata per ogni operazione di taglio. A volte è necessario penetrare lentamente lo strato esterno del prodotto per evitare deformazioni, per poi aumentare la velocità del taglierino all'interno del prodotto al fine di ottenere risultati ottimali.
--tempo di fine vibrazione
A seconda della consistenza del materiale da tagliare, la fetta completata potrebbe tendere ad aderire al lato della lama dopo aver spento la vibrazione ultrasonica. Per questo motivo, mantenendo la vibrazione ultrasonica attiva durante la rimozione della testa dell'utensile dal prodotto, si può sfruttare la caratteristica di assenza di attrito per rilasciare la lama in modo più pulito e uniforme.

Vantaggi del taglio della gomma ad ultrasuoni
--Estrema precisione di taglio: tagli lisci, precisi e puliti.
--Taglio ripetibile: L'uscita della lama è monitorata da un circuito a ciclo chiuso per garantire prestazioni di taglio costanti.
--Temperature più basse: la gomma ha quasi nessun calore.
--Asciutto: La lama per il taglio ultrasonico della gomma funziona senza lubrificazione, vibrando da 20.000 a 40.000 volte al secondo (a seconda dell'applicazione). Pertanto, la lama può passare attraverso la gomma in modo uniforme.
--Basso consumo energetico: La lama vibra soltanto durante il taglio, richiedendo circa 100 watt o meno di potenza per applicazioni tipiche su materiali sottili.
--Facile da integrare nell'automazione: Il processo di taglio ultrasonico della gomma è molto semplice e può essere aggiornato all'interno di strutture meccaniche esistenti o installato su nuove attrezzature.

Le specifiche del prodotto sono le seguenti: