超声波切割

一、概述：

超声波切割的原理与传统意义上的切割完全不同。它是利用超声波的能量，将被切割材料的局部加热熔化，从而达到切割材料的目的。所以超声波切割不需要锋利的刃口，也不需要很大的压力，不会造成被切割材料的崩边、破损。同时，由于切割刀在做超声波振动，摩擦阻力特别小，被切割材料不易粘在刀片上。这对粘性和弹性材料、冰冻材料，如食品，橡胶等，或不便加压力的物体切割，特别有效。超声波切割还有一个很大的优点，就是它在切割的同时，在切割部位有熔合作用。切割部位被完美地封边了，可防止被切割材料组织的松散（如纺织材料飞边）。超声波切割机的用途还可以扩展，如挖孔，铲挖，刮漆，雕刻，分条等等。 

二、基本结构和特点 ： 超声波切割是利用波能量进行切割加工的一类设备，它最大的特点是切割不用刃口。或者说，不用传统意义上的刃口。

三、传统切割：是利用带有锋利刃口的刀具，压向被切割材料。此压力集中在刃口处，压强就非常大，超过了被切割材料的剪切强度，材料的分子结合被拉开，就被割断了。由于材料是被强大的压强硬性拉开的，所以切割刀具刃口就应该非常锋利，材料本身还要承受比较大的压力。对软性、有弹性的材料切割效果不好，对粘性材料困难更大。

四、超声波切割构成：超声波电源（发生器）、超声波换能器、增幅器、切割刀（工具头）

五、超声波电源（发生器）：超声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流，输给超声波换能器。超声波换能器其实就相当于一个能量转换器件，它能将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动。伸缩运动的频率等同于驱动电源供出的高频交流电流频率。

六、增幅器：的作用一是固定整个超声波振动系统，二是将换能器的输出振幅放大。

七、超声波切割刀（工具头）一方面进一步放大振幅，聚焦超声波。另一方面是输出超声波，利用切割刀的类似刃口，将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下，瞬间软化、熔化，强度大大下降。此时，只要施加很小的切割力，就可达到切割材料的目的。类似于常规切割，所需要的基本的构件是切刀和砧板。

八、超声波切割两种基本结构：根据超声波施加位置的不同，我们不妨可以把它分成超声波切刀式切割和超声波砧板式切割。

  切刀式

切刀式切割将超声波加载到切割的切刀上，使切刀产生超声波振动，从而起到切割的效果。在切割材料时，材料主要是被超声波能量软化和熔化的，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。这种切割方式适用于：生胶分切、管子切割、冻肉、糖果、巧克力切割、印刷线路板、天然纤维分割、合成纤维深挖、塑料外壳加工、人造树脂括漆、手持式切割等。

砧板式

砧板式切割机将超声波振动加载到切割的底模上，这个底模就好比生活中用的砧板，使砧板产生超声波振动，同样可以起到切割的效果，而切割的刀具无需做任何改变，使用普通刀具即可。

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