Es fácil cortar espuma con un cuchillo ultrasónico, pero cuando el material se endurece gradualmente, desde cartón, goma, madera hasta plástico duro, el cuchillo ultrasónico puede cortar suavemente.
¿Qué es un cuchillo ultrasónico? ¿Cómo corta todo? Para comprender el cuchillo ultrasónico, primero debes saber qué es el ultrasonido.
Cuando la vibración generada por el cuerpo emisor de sonido se propaga en el aire u otras sustancias, las ondas generadas se llaman ondas de sonido. Diferentes ondas de sonido tienen diferentes frecuencias de vibración. Todo tiene una frecuencia. La frecuencia se mide en Hertz. Los científicos llaman al número de vibraciones por segundo la frecuencia del sonido, pero no todos los humanos pueden escuchar esta frecuencia. Entonces, para ayudar a dividir, las personas llaman ondas de sonido por debajo de las ondas de infrasonidos de 20 Hz, las ondas de sonido superiores a las ondas ultrasónicas de 20,000 Hz y las ondas de sonido entre 20 Hz y 20,000 Hz son las ondas de sonido que el oído humano puede escuchar.
Las ondas de sonido son una onda mecánica que transmite energía en forma de ondas. Las ondas ultrasónicas tienen muchas características debido a su alta frecuencia, como alta potencia, alta energía, longitud de onda corta y buena directividad. Estas excelentes características los hacen usar en muchos lugares. El cuchillo ultrasónico es uno de ellos. ¿Cuál es el principio de corte del cuchillo ultrasónico? Dado que la manifestación de ondas sonoras es la vibración, Ultrasonic Knife también usa su principio de vibración.
Los cuchillos ultrasónicos comunes están compuestos principalmente de generadores ultrasónicos, transductores, moduladores de amplitud y cuchillos de corte. Among them, the ultrasonic generator is responsible for converting ordinary power into alternating current with high-frequency voltage, and then the transducer converts this part of high-frequency electricity into mechanical vibration of the same frequency, and then the mechanical vibration is transmitted to the cutting knife through the amplitude modulator that can change the amplitude, so that the blade extends the length direction and vibrates with an amplitude of ten to 70 micras y 40,000 repeticiones por segundo.
Sin embargo, dado que esta amplitud es bastante pequeña, no se puede observar a simple vista. La enorme energía de las ondas ultrasónicas se concentra en la parte de corte donde la cuchilla contacta con el material durante la transmisión capa por capa, que aumenta su temperatura, derrite el material, reduce en gran medida su resistencia y el corte se lleva a cabo suavemente.
Entonces, en resumen, el principio de cuchillo ultrasónico es transferir la energía de ultrasonido a la cuchilla en forma de vibración de alta velocidad, y usar la temperatura alta generada para cortar el material. Además del cuchillo ultrasónico, ¿qué otras aplicaciones tiene el ultrasonido en la vida?
La limpieza ultrasónica común es poner tres cilindros de color óxido en el líquido de limpieza, y luego encender el modo de limpieza. Con la generación de ondas finas en la superficie del agua, el líquido transparente se llena rápidamente con partículas de óxido rojo, y estas óxidos se emiten de los cilindros.
En cuanto a su principio de limpieza, en realidad utiliza la transferencia de energía de ultrasonido en el líquido, pero este proceso tiene un papel vacío adicional, porque la onda de sonido se transmite longitudinalmente de acuerdo con la curva sinusoidal, es decir, uno fuerte y uno débil se transmite en secuencia. Cuando una señal débil actúa sobre el líquido, producirá una cierta presión negativa sobre el líquido, es decir, baja presión. Por el contrario, una señal fuerte trae alta presión. Por lo tanto, las presiones altas y bajas del líquido de limpieza se convertirán entre sí durante la propagación de ultrasonido en el líquido.
A poca presión, el líquido produce una gran cantidad de burbujas finas y pequeñas, que es el fenómeno de cavitación. En la etapa de alta presión, las burbujas se exprimen hacia adentro y estallan rápidamente. En este momento, la onda de choque generada por la explosión aumentará instantáneamente la presión alrededor de las burbujas a más de 1000 atmósferas estándar, acompañadas de altas temperaturas en el área local. La fuerza mecánica generada por este proceso repetitivo afectará continuamente la superficie del objeto en todas las direcciones, de modo que la suciedad unida se caiga rápidamente, logrando así el propósito de la limpieza.
