一、概述

超聲波切割機的原理與傳統意義上的切割完全不同。它是利用超聲波的能量，將被切割材料的局部加熱熔化，從而達到切割材料的目的。所以超聲波切割不需要鋒利的刃口，也不需要很大的壓力，不會造成被切割材料的崩邊、破損。同時，由於切割刀在做超聲波振動，摩擦阻力特別小，被切割材料不易粘在刀片上。這對粘性和彈性材料、冰凍材料，如食品，橡膠等，或不便加壓力的物體切割，特別有效。

超聲波切割還有一個很大的優點，就是它在切割的同時，在切割部位有熔合作用。切割部位被完美地封邊了，可防止被切割材料組織的鬆散（如紡織材料飛邊）。

超聲波切割機的用途還可以擴展，如挖孔，剷挖，刮漆，雕刻，分條等等。

 

整機主要技術指標

型號	頻率	最大功率	超聲波加載方式	切割刀特性
YPQG201520B	15kHz	2000W	砧板式（不帶切刀）	刀片或花輪
YPQG152020B	20 kHz	1500W	砧板式（不帶切刀）	刀片或花輪
YPQG102020 B	20 kHz	1000W	砧板式（不帶切刀）	刀片或花輪
YPQG102020D	20 kHz	1000W	切刀	諧振式
YPQG52020 D	20 kHz	500 W	切刀	諧振式
YPQG54010 D	40 kHz	500 W	切刀	諧振式
YPQG1401 D	40 kHz	100 W	切刀（手持式）	諧振式
YPQG2281 D	28 kHz	200 W	切刀（手持式）	非諧振，切刀可更換

二、基本結構和特點

超聲波切割機是利用波能量進行切割加工的一類設備，它最大的特點是切割不用刃口。或者說，不用傳統意義上的刃口。傳統的切割是利用帶有鋒利刃口的刀具，壓向被切割材料。此壓力集中在刃口處，壓強就非常大，超過了被切割材料的剪切強度，材料的分子結合被拉開，就被割斷了。由於材料是被強大的壓強硬性拉開的，所以切割刀具刃口就應該非常鋒利，材料本身還要承受比較大的壓力。對軟性、有彈性的材料切割效果不好，對粘性材料困難更大。

 

超聲波切割機基本構成是超聲波換能器、變幅杆、切割刀（工具頭），驅動電源。超聲波驅動電源將市電轉換成高頻高電壓交流電流，輸給超聲波換能器。超聲波換能器其實就相當于一個能量轉換器件，它能將輸入的電能轉換成機械能，即超聲波。其表現形式是換能器在縱向作來回伸縮運動。伸縮運動的頻率等同于驅動電源供出的高頻交流電流頻率。變幅杆的作用一是固定整個超聲波振動系統，二是將換能器的輸出振幅放大。切割刀（工具頭）一方面進一步放大振幅，聚焦超聲波。另一方面是輸出超聲波，利用切割刀的類似刃口，將超聲波能量集中輸入到被切割材料的切割部位。該部位在巨大超聲波能量的作用下，瞬間軟化、熔化，強度大大下降。此時，只要施加很小的切割力，就可達到切割材料的目的。

類似于常規切割，所需要的基本的構件是切刀和砧板，超聲波切割機也由有兩種基本結構。根據超聲波施加位置的不同，我們不妨可以把它分成超聲波切刀式切割機和超聲波砧板式切割機。

超聲波切刀式切割機是直接將超聲波能量加載到切刀上，切刀就變成一把帶有超聲波的切刀。在切割材料時，材料主要是被超聲波能量軟化和熔化的，切刀的刃口只是起到切縫定位、超聲波能量輸出、分隔材料的作用。這種切割方式適用於粗、厚、長等不方便設置砧板的材料的切割。如煉膠機輸出的生膠分切，管子切割，凍肉、糖果、巧克力切割，印刷線路板，或手持式切割機等等。

超聲波砧板式切割機的基本結構和超聲波切刀式切割機類似，只是超聲波輸出部分不是切割刀，而是一個標準的超聲波平面模具。在這裡，該模具就相當于一塊砧板。只不過，這是一塊在作超聲波振動的砧板。切割刀就還是用傳統的、任何形狀的均可，只是對刃口的鋒利要求下降了，切刀的壽命也大大延長了。

在很多情況下，由於有了超聲波的作用，傳統的切割刀片也允許有了很大的變化。最典型的是切刀轉化成了帶凸起圖案的圓柱型輪子，俗稱花輪。凸起的部分相當于切刀的刃口，被切割的材料在花輪和超聲波砧板間走過。這種組合可以切割出變化無窮無盡的花紋圖案，成本很低，效率極高。這種切割方式適用薄片狀材料的切割，如各類商標，服裝花邊，布料裁剪，裝飾珠片切割，天然纖維，合成纖維，無紡布，人造樹脂，紙張，膠片切割、分條等等。

 

 

三、超聲波切割設備舉例

圖一：  40k超聲波手持切割機（手持式，刀頭可更換）

 
圖二：超聲波切割封邊機（超聲波只起封邊功能，切割還是用傳統方法）

圖三： 20k 和40k 超聲波切割刀（用於整機和生產流水線）

圖四：在流水線上的超聲波切割封邊機（超聲波只起封邊功能，切割是用傳統方式)

圖五：橡膠生產流水線上的超聲波切割機（用於切割生膠）

圖六：30k超聲波砧板（用於生產線，配套普通割刀后就成超聲波切割機）

 

 

四、特性參數

超聲波切割機它可以單機手持使用，便攜式，適用於少量物料的臨時性切割。也可裝上機台，用電腦控制切割頭作X—Y—Z方向的運動，構成全自動的超聲波切割設備。適用於流水線，專用設備，成批材料的切割。

我公司可根據客戶的要求，配套各種專用或通用的超聲波切割機核心部件。

 

主要技術指標：

工作頻率：15kHz，20kHz ，28 kHz，30 kHz，35 kHz，40 kHz

功率：50W，100W，200W，300W，500W，1000W

功率調節：分擋或連續

超聲波觸發方式：手柄觸發或腳踏開關

工作時間控制：0—999秒

超聲波模具頭（砧板）材料：合金鋼，鋁合金，不鏽鋼，鈦合金

超聲波切割刀片材料：合金鋼，鋁合金，不鏽鋼，鈦合金