لماذا يعتبر قاطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية أكثر شيوعًا وفائدة

لماذا القطع البلاستيكي بالموجات فوق الصوتية أكثر شعبية ومفيدة؟

في مجال معالجة البلاستيك، تكنولوجيا القطع هي جزء مهم للغاية.وظهور سكاكين قطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية جلب حلول جديدة لهذا المجال.

تحليل متعمق لمبادئ العمل

تستند عملية سكاكين القطع البلاستيكية بالموجات فوق الصوتية إلى مبادئ صوتية وديناميكية حرارية فريدة. وتشمل مكوناتها الأساسية مولدات الموجات فوق الصوتية والمحولات ورؤوس القطع.

(1) مولد بالموجات فوق الصوتية

وظيفة مولد الموجات فوق الصوتية هي تحويل الكهرباء العادية إلى إشارات التيار المتردد عالية التردد.هذه العملية تشبه "تحويل" التيار التقليدي إلى شكل حالي مع تردد محددوعموماً، فإن التردد الذي يولد يمكن أن يصل إلى 20 كيلو هرتز أو حتى أعلى. على سبيل المثال، الترددات الشائعة من 20 كيلو هرتز، 30 كيلو هرتز، 40 كيلو هرتز، الخ.الترددات المختلفة مناسبة لاحتياجات قطع البلاستيك من مختلف السماكة والمواديمكن أن تحقق الترددات العالية قطعًا أكثر دقة ، في حين أن الترددات المنخفضة قد تكون أكثر فائدة عند قطع مواد بلاستيكية سميكة.

(د) المحول

المحول يتحمل مهمة تحويل الطاقةيتلقى إشارات التيار المتردد عالية التردد من مولد الموجات فوق الصوتية ويحول الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى طاقة ميكانيكية من خلال السيراميكية الكهربائية الداخلية والمكونات الأخرى، أي أنه يولد اهتزازات بالموجات فوق الصوتية. هذا الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية ينتشر في الوسيط بتردد مرتفع للغاية ، مما يوفر قاعدة طاقة لعملية القطع اللاحقة.أخذ المحول السيراميكي الطائري كمثالعندما يتم تطبيق إشارة التيار المتردد على السيراميك الكهربائيسوف تنتج السيراميكية الكهربائية التوسع والانقباض المناسب حسب تردد وكثافة الإشارة الكهربائيةهذا التوسع السريع وتشوه الانكماش هو مصدر الاهتزاز.
(ثالثا) قطع الرأس
رأس القطع هو الجزء الذي يعمل مباشرة على المواد البلاستيكية. يتم نقل الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية التي يولدها المحول إلى رأس القطع من خلال قضيب التردد.تسبب في اهتزاز رأس القطع بكمية صغيرة على تردد مرتفع للغاية (مثل عشرات الآلاف من المرات في الثانية)عندما يلامس رأس القطع المادة البلاستيكية، فإن اهتزازه عالي التردد يسبب تجميد جزيئات المادة البلاستيكية.بسبب الحرارة الناتجة عن الاحتكاك الجزيئي، ترتفع درجة الحرارة المحلية للمادة البلاستيكية بسرعة وتصل إلى نقطة الذوبان أو نقطة ترقية البلاستيك.المادة البلاستيكية تكون ناعمة جزئياً أو حتى تذوب تحت تأثير رأس القطع، ويمكن لرأس القطع فصل المواد البلاستيكية بسهولة وإكمال عملية القطع. على سبيل المثال عند قطع البلاستيك البوليكاربونات،الاهتزاز عالي التردد للشفرة يسبب بسرعة جزيئات البلاستيك في منطقة الاتصال لتوليد الحرارة عن طريق الاحتكاك، والبلاستيك الصلب في الأصل يمرل عند درجة حرارة عالية، بحيث يمكن قطعها بسلاسة.

المزايا الكبيرة تم تقديمها بشكل كامل
بالمقارنة مع طرق قطع البلاستيك التقليدية ، أظهرت سكاكين قطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية العديد من المزايا الهامة ،والتي جعلتهم يتفوقون تدريجيا في صناعة معالجة البلاستيك.

(1) دقة قطع ممتازة
التحكم في الحجم الدقيق: أدوات القطع التقليدية، مثل السكاكين الميكانيكية،من الصعب تحقيق دقة عالية عند قطع أجزاء بلاستيكية صغيرة الحجم أو إجراء قطع دقيق بسبب القيود المادية لحجم الشفرةويمكن التحكم بدقة في وضع القطع. في صناعة الإلكترونيات، يمكن تحديد مستوى الارتعاش.لقطع أغلفة المكونات الإلكترونية الصغيرة المصنوعة من البلاستيك، سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تحقق دقة القطع تحت المليمتر أو حتى أكثر دقة ،ضمان دقة الأبعاد في غلاف المكونات وتلبية المتطلبات الصارمة للمكونات الإلكترونية لأبعاد الدقة.
جودة حواف ممتازة: طرق القطع التقليدية عرضة للكسور أو الفجوات أو التشوهات على حواف قطع المواد البلاستيكية.يتم قطع القطع بالموجات فوق الصوتية عن طريق التسخين المحلي والذوبان، لذلك حافة القطع سلسة نسبيا والمنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة.يمكن للحافة بعد قطع بالموجات فوق الصوتية تحقيق جودة سطحية عالية دون طحن لاحق، مما يقلل إلى حد كبير من خطوات المعالجة اللاحقة ويحسن كفاءة الإنتاج.

- قطع فعال وسريع
الاهتزاز عالي التردد يزيد من الكفاءة: إن شفرة القطع بالموجات فوق الصوتية تهتز بتردد مرتفع للغاية، تصل إلى عشرات الآلاف من المرات في الثانية.هذا الاهتزاز عالية التردد تمكن عملية القطع لاستكمال في وقت قصير. بالمقارنة مع القطع الميكانيكي التقليدي، مثل الخياطة أو القص، القطع بالموجات فوق الصوتية أسرع بكثير. في خط إنتاج قطع الأنابيب البلاستيكية على نطاق واسع،استخدام قطع بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تزيد كثيرا من سرعة القطع، ويزداد عدد التخفيضات لكل وحدة وقت بشكل كبير، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج العامة.
تقليل مقاومة المادة: الاهتزاز عالي التردد لرأس الشفرة يقلل من مقاومة الاحتكاك بين الشفرة والمواد البلاستيكية. في طريقة القطع التقليدية،الاحتكاك بين الشفرة والمواد كبير، الذي لا يؤثر فقط على سرعة القطع، ولكن أيضا يسبب بسهولة الشفرة لارتداء. عند القطع، القطع بالموجات فوق الصوتية لديه مقاومة ضيق صغيرة، عملية القطع أكثر سلاسة،ويمكن أن يخترق بسرعة المادة البلاستيكية، مما يزيد من تحسين كفاءة القطع.

(ثالثا) قابلية كبيرة للتكيف مع المواد
متوافق مع مجموعة متنوعة من المواد البلاستيكية: سواء كان من البلاستيكات العامة الشائعة مثل البولي إيثيلين (PE) ، البولي بروبيلين (PP) ، بوليفينيل كلوريد (PVC) ،أو البلاستيك الهندسي مثل البوليكاربونات (PC)، النيلون (PA) ، الخ ، يمكن أن تكيّف سكاكين قطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية بشكل جيد. على الرغم من أن نقاط الانصهار والهياكل الجزيئية للمواد البلاستيكية المختلفة مختلفة،سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية يمكن تلقائيًا ضبط تأثير القطع وفقًا لخصائص المادة عن طريق التسخين المحلي والذوبانبالنسبة لبعض البلاستيكات المرنة أو البلاستيكات اللزجة التي يصعب قطعها بالسكاكين التقليدية ، يمكن أن تتعامل سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية معها بسهولة.
مزايا قطع المواد المركبة: عند مواجهة المواد المركبة البلاستيكية التي تحتوي على مواد معززة بالألياف ، فإن طرق القطع التقليدية عرضة لكسر الألياف ،التشطيب وغيرها من المشاكلعندما قطع السكاكين المعدنية بالموجات فوق الصوتية مثل هذه المواد المركبةيمكن أن تقلل من تلف الألياف وتحافظ على سلامة الهيكل للمواد المركبة لأنها تولد الحرارة من خلال الاهتزاز الجزيئيفي قطع البلاستيك المقوى بالألياف الكربونية (CFRP) ، يمكن أن تحقق سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية قطعًا عالي الجودة ، وتجنب سحب الألياف والتحطيم ،وتضمن أداء المنتجات المركبة.

(IV) مدّدة عمر الأدوات
انخفاض التآكل البدني: خلال عملية قطع البلاستيك،شفرة أداة القطع التقليدية يسهل ارتداءها وتقليصها بسبب الاحتكاك المباشر والضغط بين المادة وأداة القطعشفرة أداة قطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية تربط المادة للقطع من خلال اهتزازات عالية التردد ، بدلا من الاعتماد على شفرة حادة للقطع الصلب.الحركة النسبية بين الشفرة والمواد البلاستيكية تقلل كثيرا من التآكل المادي، وبالتالي تمديد عمر الأداة. في حالة الاستخدام العادي،يمكن تمديد عمر شفرة قطع بالموجات فوق الصوتية العادية عدة مرات أو حتى عشرات المرات أطول من حياة أداة قطع ميكانيكية تقليدية.
وظيفة التنظيف الذاتي: أثناء عملية القطع ، فإن الاهتزاز عالي التردد للشفرة له أيضًا تأثير تنظيف ذاتي معين.قطع المنتجات مثل الحطام البلاستيكي ليس من السهل أن تلتصق بالشفرة، مما يقلل من تدهور الأداء والانسداد في الأداة الناجمة عن تراكم الحطام. وهذا لا يضمن فقط التقدم المستمر والمستقر لعملية القطع،ولكن أيضا يزيد من مدة الاستخدام الفعلي للأداة، مما يقلل من تكلفة استبدال الأدوات وحملة العمل في الصيانة.

(V) خصائص حماية البيئة وتوفير الطاقة
استهلاك طاقة منخفض: أثناء عملية عمل سكين قطع البلاستيك بالموجات فوق الصوتية ،يتم تركيز استهلاك الطاقة الرئيسي في مولد الموجات فوق الصوتية الذي يحول الكهرباء من الشبكة إلى تيار متبادل عالي التردد ورابط تحويل الطاقة في المحولبالمقارنة مع بعض معدات القطع التقليدية عالية استهلاك الطاقة ، مثل آلات القطع بالليزر ، فإن سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية تستهلك طاقة أقل بكثير.عند تلبية نفس متطلبات القطع، قد يكون استهلاك طاقة معدات القطع بالموجات فوق الصوتية جزءًا صغيرًا فقط من استهلاك معدات القطع بالليزر.هذا يمكن أن يقلل بشكل فعال من تكاليف الإنتاج لشركات معالجة البلاستيك على نطاق واسع، وهي تتماشى أيضاً مع الدعوة الاجتماعية الحالية لتوفير الطاقة وخفض الانبعاثات.
لا تلوث: قد تنتج طرق القطع التقليدية، مثل القطع باللهب، غازات ضارة ودخان، مما يلوث البيئة.كمية كبيرة من الحطام الناتج عن القطع الميكانيكي تحتاج أيضا إلى معالجة خاصةأثناء عملية القطع ، لا تنتج سكاكين القطع بالموجات فوق الصوتية غازات ضارة ونفايات سائلة. النفايات البلاستيكية الناتجة عن القطع صغيرة نسبيًا وسهلة جمعها ومعالجتها ،التي لديها تلوث ضئيل للبيئةإنها طريقة أكثر ملاءمة للبيئة لقطع البلاستيك.