超声波切割机工作原理.doc

超声波切割机工作原理.doc超声波切割机
一、概述 超声波切割机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 超声波切割机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。传统的切割是利用带有锋利刃口的***， 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***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。 基本构成是超声波换能器、变幅杆、切割刀（工
具头），驱动电源。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。变幅杆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。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