Ultrasonické řezání
V posledních desetiletích postoupil vývoj technologie doslova mílovými kroky. To co dříve při manuální práci trvalo hodiny, můžete dnes zvládnout doslova během několika sekund. A to pomocí nástrojů, jakými jsou například právě ultrasonické řezáky.
Ultrasonické řezačky jsou stroje, kde řezná čepel nebo nůž vibruje ve velmi vysoké frekvenci. Frekvence vibrace je dokonce vyšší než frekvence zvuku, který je slyšitelný lidským uchem. To je u člověka omezeno frekvencemi v rozsahu přibližně 16–20 000 Hz. Vše nad 20 000 Hz se považuje za ultrazvuk. A na této úrovni se právě pohybuje ultrazvukové řezání.
Jak to celé funguje?
Vše začíná u ultrasonického generátoru. Ten přijímá ze sítě, či v našem případě z baterie, energii a přeměňuje ji na vysokonapěťový a vysokofrekvenční signál. To znamená, že například z 12 V udělá 1500 V a v určité frekvenci pouští toto napětí dál. Aby se jednalo o ultrasonický generátor, musí signál pouštět o frekvenci 20 000 Hz a více. Princip je tedy takový, že při 20 000 Hz za sekundu (a více) se v rychlých kmitech vypne a zapne.
Tento signál jde dále do ultrasonického transduceru, což je jedna z nejdůležitějších částí ultrasonického řezání. Ultrazvukový transducer funguje jako jakýsi měnič. Jeho účelem je přijímat vysokofrekvenční elektrický signál a převádět ho na vysokofrekvenční mechanický pohyb. K tomuto pohybu využívá piezoelektrické keramické kroužky, které se při kontaktu s elektrickou energií rozpínají. Zjednodušeně řečeno, když vyšlete do ultrasonického transduceru 20 000 elektrických signálů za sekundu, tak transducer udělá 20 000 mikro pohybů za sekundu.
A na konci tohoto procesu je booster, který funguje jako zvyšovač akustické rezonance. Ten bývá tradičně připevněn k hrotu či čepeli. V našem případě jsme však chtěli zachovat design tradičního nože, proto jsme se obešli bez boostru a čepel připevnili rovnou k transduceru.
Využití ultrasonického řezání:
Nejčastěji se s oblastí ultrasonického řezání setkáte v průmyslu a potravinářství. Obvykle se jedná o velké robotické stroje / ruce, které mají za úkol zajistit snadné a rychlé řezání potravin či materiálů.
Výhody ultrasonického řezání:
Všeobecně se dá říci, že průmyslu a potravinářství přináší ultrasonické řezání proces s vyvinutím minimální námahy. Řezy jsou díky němu přesné a rychlé. Ultrasonické řezání umožňuje řezat tvrdší či křehké materiály, a to bez deformací a s minimálního množství odpadu. Výhodou také je, že ultrasonické vibrace snižují přilnavost materiálů na čepel, která tak zůstává stále čistá.