Abstrakt: Ultrazvuková technológia je v priemysle široko používaná. Tento príspevok predstaví princíp rezania ultrazvukom a kombinuje príklady konkrétnych elektronických výrobkov na porovnanie účinkov mechanického rezania a rezania laserom a na štúdium použitia technológie rezania ultrazvukom.

· Predhovor

Ultrazvukové rezanie je špičková technológia na rezanie termoplastických výrobkov. Technológia ultrazvukového rezania využíva na rezanie obrobkov ultrazvukové zváranie. Ultrazvukové zváracie zariadenie a jeho komponenty sú vhodné aj pre automatizované výrobné prostredia. Ultrazvuková technológia rezania je široko používaná v komerčnej a spotrebnej elektronike, automobilovom priemysle, novej energetike, obaloch, lekárstve, potravinárstve a ďalších oblastiach. S rýchlym rozvojom domácej ekonomiky sa rozsah aplikácií bude stále viac rozširovať a dopyt na trhu sa bude stále zvyšovať. Preto má technológia rezania ultrazvukom veľké vyhliadky na vývoj.

· Mechanické rezanie

Mechanické rezanie je delenie materiálov mechanickými prostriedkami za normálnej teploty, ako je strihanie, pílenie (pílka na krk, oblátková píla, piesková píla atď.), Frézovanie atď. Mechanické rezanie je bežnou metódou hrubovania materiálov a je rezané za studena. Podstata spočíva v tom, že materiál, ktorý sa má spracovať, je stlačený nožnicami, aby podstúpil šmykovú deformáciu a znížil proces separácie. Proces mechanického rezania možno zhruba rozdeliť do troch po sebe nasledujúcich stupňov: 1. stupeň pružnej deformácie; 2. štádium plastickej deformácie; 3. štádium zlomeniny

· Rezanie laserom

3.1 Princíp rezania laserom

Laserové rezanie využíva na osvetlenie obrobku zaostrený laserový lúč s vysokou hustotou výkonu, ktorý materiál ohrieva vo veľmi krátkom čase na tisíce až desiatky stupňov Celzia, čo umožňuje ožarovanie materiálu, aby sa rýchlo roztavilo, odparilo, ablatovalo alebo vznietilo, pri použití lúča Koaxiálny vysokorýchlostný prúd vzduchu odfukuje roztavený materiál alebo vyparený materiál je odfukovaný zo štrbiny, čím sa obrobok rozrezáva, aby sa dosiahol účel rozrezania materiálu. Rezanie laserom je jednou z metód rezania za tepla.

3.2 Funkcie rezania laserom:

Ako nová metóda spracovania sa laserové spracovanie v elektronickom priemysle široko využíva vďaka výhodám presnej, rýchlej a jednoduchej obsluhy a vysokej automatizácie. V porovnaní s tradičnou metódou rezania nemá laserový rezací stroj nielen nízku cenu, nízku spotrebu a pretože laserové spracovanie nemá žiadny mechanický tlak na obrobok, je efekt rezania produktu, presnosť a rýchlosť rezania veľmi nízka. dobrý a prevádzka je bezpečná a údržba jednoduchá. Vlastnosti ako: Tvar produktu rezaného laserovým strojom nie je žltý, automatická hrana nie je voľná, nedeformuje sa, nie je tvrdá, veľkosť je konzistentná a presná; môže rezať akýkoľvek zložitý tvar; vysoká efektivita, nízke náklady, grafika počítačového dizajnu Môže rezať čipky akejkoľvek veľkosti v akomkoľvek tvare. Rýchly vývoj: Vďaka kombinácii laserovej a počítačovej technológie môžu používatelia navrhnúť výstup laserového gravírovania a gravírovanie kedykoľvek zmeniť, pokiaľ sú navrhnuté na počítači. Rezanie laserom, pretože tradičný mechanický nôž nahrádza neviditeľný lúč, takže mechanická časť laserovej hlavy nemá žiadny kontakt s prácou a počas práce nepoškriabe pracovnú plochu; rýchlosť rezania laserom je vysoká, rez je hladký a plochý, spravidla nie je potrebné Následné spracovanie; žiadne mechanické namáhanie v záreze, žiadne strihové otrepy; vysoká presnosť spracovania, dobrá opakovateľnosť, žiadne poškodenie povrchu materiálu; NC programovanie, dokáže spracovať akýkoľvek plán, dokáže vyrezať celú dosku s veľkým formátom, nie je potrebné otvárať formu, šetrí čas.

· Ultrazvukové rezanie

4.1 Princíp rezania ultrazvukom:

So špeciálnym dizajnom zváracej hlavy a základne je zváracia hlava stlačená proti okraju plastového výrobku a ultrazvukové vibrácie sa používajú na rezanie výrobku, aby sa dosiahol rezný účinok pomocou pracovného princípu ultrazvukových vibrácií. Rovnako ako pri tradičných technikách spracovania, základným princípom technológie rezania ultrazvukom je použitie elektronického generátora ultrazvuku na generovanie ultrazvukových vĺn s určitým rozsahom frekvencií. Potom je pôvodná amplitúda a energia ultrazvukovo-mechanickým prevodníkom umiestneným v ultrazvuku malá. rezná hlava. Ultrazvukové vibrácie sa prevedú na mechanické vibrácie rovnakej frekvencie a potom sa zosilnia rezonanciou, aby sa získala dostatočne veľká amplitúda a energia (výkon) na splnenie požiadaviek na rezanie obrobku. Nakoniec sa energia prenesie na zváraciu hlavu a potom sa výrobok rozreže. Výhody štrbiny sú hladké a nepraskané.
Ultrazvukový rezací vibračný systém sa skladá hlavne z ultrazvukového meniča, ultrazvukového klaksónu a zváracej hlavy. Medzi nimi je funkciou ultrazvukového meniča prevádzať elektrický signál na akustický signál; klaksón je dôležitou súčasťou zariadenia na spracovanie ultrazvukom. Má dve hlavné funkcie: (1) koncentrácia energie - to znamená, že sa zosilňuje posunutie vibrácií alebo amplitúda rýchlosti, alebo sa energia sústreďuje na menšiu plochu žiarenia na zhromažďovanie energie; (2) akustická energia sa účinne prenáša na záťaž - ako prevodník mechanickej impedancie sa vykonáva impedančné prispôsobenie medzi meničom a akustickou záťažou, aby sa mohla efektívnejšie prenášať ultrazvuková energia z meniča na záťaž.

4.2. Vlastnosti ultrazvukového rezania:

Keď je ultrazvuková vlna vzrušená, aby dosiahla vyššiu teplotu, produkt sa topí v dôsledku medzimolekulárnej excitácie pri vysokej teplote a vnútorného trenia.

Vlastnosti rezania ultrazvukom. Ultrazvukové rezanie má výhody plynulého a pevného rezu, presného rezania, bez deformácií, bez deformácií, chmýří, pradenia, zvrásnenia atď. „Laserový rezací stroj“, ktorému sa dá vyhnúť, má nevýhody hrubého rezania, ohniskovej hrany, žmolkovania atď. Medzi výhody ultrazvukového rezania patrí: 1. Vysoká rýchlosť chodu s typickým časom cyklu menej ako jedna sekunda. 2. Plastové časti nie sú namáhané; 3. Rezná plocha je čistá; 4 Pre automatické oddelenie je možné rezať veľa miest súčasne. 5 Ultrazvukové rezanie neznečisťuje životné prostredie.

Aký typ materiálu sa rezá pomocou ultrazvuku? Najlepšia práca pre tvrdé termoplasty (polykarbonát, polystyrén, ABS, polypropylén, nylon atď.). Účinnejšie odovzdávajú mechanickú energiu. Nižšia tuhosť (modul pružnosti) termoplasty, ako je polyetylén a polypropylén, absorbujú mechanickú energiu a môžu poskytovať nekonzistentné výsledky.

· Záver

V porovnaní s účinkami mechanického rezania, rezania laserom a ultrazvukového rezania je ultrazvuk vhodnejší na rezanie ucha výrobku a jeho účinok je dobrý, vyhovuje požiadavkám na rezanie výrobkov a účinnosť rezania ultrazvukom je najvyššia. Ultrazvukové rezanie je dobrým riešením požiadaviek na rezanie výrobkov.

S postupným prehlbovaním výskumu v oblasti technológie rezania ultrazvukom sa predpokladá, že v blízkej budúcnosti bude plne uplatnená.