传统的切割利用带有锋利刃口的刀具,将非常大的压力集中在刃口处,压向被切割的材料。当压强过了被切割材料的剪切强度时,材料的分子结合被拉开,从而实现切割。由于材料是被强大的压强硬性拉开的,所以切割刀具的刃口必须非常锋利,材料本身还要承受比较大的压力。因此对软性、有弹性的切割效果不好,对粘性材料困难更大。
超声波切割是利用声波的能量进行切割,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。超声波橡胶切割刀可以轻松地切割树脂,橡胶,塑料,织物以及各种重叠的复合材料和食品。
超声波橡胶切割刀的原理是通过超声波发生器(也称为超声波电源)将50/60Hz电流转换成20、30或40kHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械振动,随后机械振动通过一套可以改变振幅的调幅器装置传递到切割刀。超声波橡胶切割刀沿其长度方向以10-70μm的振幅,每秒重复40,000次(40 kHz)的方式进行振动(其刀片的振动是微观的,一般肉眼很难看出)。切割刀再将接收到的振动能量传递到待切割工件的切割面,在该区域,振动能量被通过激活橡胶分子能,打开分子链的方式对胶料进行切割。
超声波切割刀进入并前进通过被切割材料的速度也是一个工艺变量,应针对每种切割工艺进行调节。有时需要缓慢地用穿透产品的外壳,以避免变形,然后增加切刀在产品中的速度,以达到*切割效果。