Lako je rezati pjenu ultrazvučnim nožem, ali kada se materijal postepeno očvršćuje, od kartona, gume, drva do tvrde plastike, ultrazvučni nož se može glatko rezati.
Šta je ultrazvučni nož? Kako je sve rezati? Da biste shvatili ultrazvučni nož, prvo morate znati koji je ultrazvuk?
Kada se vibracija generiranom telama koji se emituju zvučno propagira u zraku ili drugim tvarima, generirani valovi nazivaju se zvučni talasi. Različiti zvučni talasi imaju različite frekvencije vibracija. Sve ima frekvenciju. Frekvencija se mjeri u Hertzu. Naučnici nazivaju broj vibracija po sekundi frekvencije zvuka, ali ne svi ljudi mogu čuti ovu frekvenciju. Dakle, kako bi se pomoglo podjelim, ljudi nazivaju zvučne valove ispod 20 Hz infrazrednih talasa, zvučnih talasa iznad 20.000 Hz ultrazvučnih talasa, te zvučni valovi između 20 Hz i 20.000 Hz su zvučni valovi koji se mogu čuti ljudskim uhom.
Zvučni talasi mehanički su val koji prenosi energiju u obliku talasa. Ultrazvučni talasi imaju mnogo karakteristika zbog visoke frekvencije, poput velike snage, visoke energije, kratke talasne dužine i dobre direktivnosti. Ove odlične karakteristike čine ih na mnogim mjestima. Ultrazvučni nož je jedan od njih. Koji je princip rezanja ultrazvučnog noža? Budući da je manifestacija zvučnih talasa vibracija, ultrazvučni nož također koristi svoj princip vibracija.
Uobičajeni ultrazvučni noževi uglavnom se sastoje od ultrazvučnih generatora, pretvarača, amplitude modulatora i noževa za rezanje. Ultrazvučni generator je odgovoran za pretvaranje redovne struje u naizmjeničnoj struji, a zatim pretvornik prenosi se u mehaničku vibraciju u reznim nožem kroz amplitudu, tako da sečiva proširuje dužini i vibrira sa amplitudom od deset do 70 mikrona i 40.000 ponavljanja u sekundi.
Međutim, budući da je ova amplituda prilično mala, ne može se primijetiti golim okom. Ogromna energija ultrazvučnih talasa koncentrirana je na dijelu rezanja u kojem se lopatica dodiruje materijal tijekom prijenosa sloja, koji povećava njegovu temperaturu, topi materijal, a rezanje se ne vrši glatko.
Dakle, u sažetku, princip ultrazvučnog noža je prenijeti energiju ultrazvuka na oštricu u obliku velike vibracije i koristiti generiranu visoku temperaturu za rezanje materijala. Uz ultrazvučni nož, koje druge aplikacije imaju ultrazvuk u životu?
Uobičajeno ultrazvučno čišćenje je staviti tri cilindara u boji hrđe u tekućinu za čišćenje, a zatim uključite režim čišćenja. Uz generaciju sitnih valovina na vodenoj površini, prozirna tečnost brzo se puni česticama crvene hrđe, a ove hrđe emitiraju se iz cilindara.
Što se tiče njegovog principa čišćenja, zapravo koristi energetski prijenos ultrazvuka u tekućinu, ali ovaj proces ima dodatnu praznu ulogu, jer se zvučni val uzdužno prenosi u skladu sa sinom i jednom slabom i jednom slabom se prenose u redoslijedu. Kada slab signal djeluje na tečnosti, proizvest će određeni negativni pritisak na tečnosti, odnosno niskog pritiska. Naprotiv, snažan signal donosi visoki pritisak. Stoga će se visoki i niski pritisci tekućine za čišćenje bit će pretvoreni u međusobno tokom širenja ultrazvuka u tečnosti.
Na niskom pritisku tečnost proizvodi veliki broj finih i sitnih mjehurića, što je fenomen kavitacije. U fazi visokog pritiska, mjehurići se stisne prema unutra i brzo su raste. U ovom trenutku, šok val generiran od rafala odmah će povećati pritisak oko mjehurića na više od 1000 standardnih atmosfera, uz visoke temperature u lokalnom području. Mehanička sila generirana ovim ponavljajućim procesom kontinuirano će utjecati na površinu objekta u svim smjerovima, tako da će priložena prljavština brzo pasti, čime se postigne svrha čišćenja.
