ультразвуковой интегрированный режущий нож на 30 кГц

Введение в ультразвуковые инструменты для резки пластика

Основная функция ультразвуковой технологии резки пластика заключается в разделении соединённых компонентов. Благодаря высокочастотным колебаниям в секунду снижается давление, оказываемое на разрезаемый материал, что обеспечивает получение аккуратных и чистых поверхностей реза. При ультразвуковой резке пластика ультразвуковая энергия локально нагревает и плавит пластиковый материал, достигая требуемого эффекта резки.

Каждый объект обладает определённой резонансной частотой, при которой он интенсивно вибрирует и может разрушиться. Приложение точной внешней силы именно на этой частоте — даже минимальной по величине — вызывает значительные колебания; такое явление называется резонансом. Технология резонанса используется для генерации мощных колебаний режущих кромок.

Преимущества интегрированного режущего ножа

1. Мягкие края: края разрезанной ткани исключительно мягкие, что предотвращает чрезмерное утолщение из-за усадки при плавлении, способное ухудшить эстетический вид.

2. Ткань не желтеет; поскольку ультразвуковой нагрев достигается за счёт внутреннего трения в самой ткани, отсутствует риск её обесцвечивания из-за чрезмерного повышения температуры на поверхности.

3. Отсутствие сколов и износа краёв; оплавление краёв выполняется одновременно с резкой ткани, обеспечивая исключительно аккуратные края. Ни основные (продольные), ни уточные (поперечные) нити ткани не смещаются, а сколы или повреждения краёв исключены.

4. Не требуется остро заточенный кончик лезвия; вибрация и трение кончика лезвия, происходящие десятки тысяч раз в секунду, вызывают локальный нагрев и плавление ткани, устраняя необходимость в чрезвычайно остром кончике лезвия.

5. Экологичность: При резке максимальная температура ультразвукового лезвия не превышает 50 °C, что исключает образование дыма и неприятных запахов и обеспечивает более безопасную эксплуатацию.

6. Простота использования: ультразвуковой нож для резки тканей может использоваться в ручном режиме, устанавливаться на существующие производственные линии или монтироваться на роботизированные манипуляторы.

7. Широкий спектр применения: с помощью ультразвуковой технологии можно резать различные текстильные материалы и пластиковые листы, включая натуральные волокна, синтетические волокна, нетканые материалы и трикотажные полотна.

Общее описание интегрированного ультразвукового режущего ножа

Ультразвуковой интегрированный режущий нож на 30 кГц — это эффективный инструмент, объединяющий ультразвуковые колебания частотой 30 кГц (тысяча герц) с механическим резанием и предназначенный в первую очередь для точного резания мягких, липких или композитных материалов. Его основной принцип заключается в возбуждении микроколебаний на режущей кромке лезвия посредством высокочастотных ультразвуковых колебаний (30 000 циклов в секунду), что снижает сопротивление резанию и обеспечивает более чистый и быстрый результат резки.

Экспериментальная демонстрация

Параметры установки

Пример резки

Руководство по часто задаваемым вопросам

1. Оказывает ли ультразвук, генерируемый ультразвуковым режущим ножом, вредное воздействие на здоровье?

Нет, ультразвук — это звуковые волны с минимальной частотой 20 000 Гц, неслышимые человеческим ухом. Уровень шума в децибелах, возникающий в процессе работы, поддерживается ниже 50 дБ (согласно журналу «Журнал естественных наук и медицины», лишь продолжительное воздействие уровней выше 90 дБ может вызывать такие симптомы, как тревожность или сердцебиение), и он не оказывает негативного влияния на здоровье человека.

2. По каким причинам ультразвуковой режущий инструмент может демонстрировать отличные характеристики при первом резе, но в последующих резах наблюдается снижение производительности?

Указанные выше проблемы возникают по нескольким причинам: деградация добротности пьезоэлектрического преобразователя приводит к быстрому затуханию механической энергии в процессе работы, снижению стабильности, уменьшению резонансной эффективности и чрезмерному выделению тепла.

Пьезоэлектрический преобразователь и формовочный инструмент (матрица) не согласованы должным образом, что вызывает дисбаланс между механической и тепловой энергией и приводит к чрезмерному нагреву и затуханию механической энергии, генерируемой при резонансе.

Ультразвуковой генератор мощности не согласован надлежащим образом с ультразвуковыми компонентами.

3. Каковы причины появления волновых узоров в процессе резки ультразвуковым резаком?

Появление волновых узоров при ультразвуковой резке объясняется недостаточной эффективностью вибрации, что приводит к дисбалансу между генерируемой механической и тепловой энергией. Регулировка уровня мощности или изменение амплитуды выходных колебаний позволяют повысить эффективность резки и устранить эти волновые узоры.