超聲波切割刀是由超聲波換能器、切割刀頭和夾持進(jìn)給裝置組成的。該裝置利用超聲換能器激發(fā)結(jié)構(gòu)共振，通過變幅桿將振動(dòng)放大，再通過刀頭將碰撞和沖擊能量傳遞到被切介質(zhì)，致使材料疲勞破碎，達(dá)到切割的目的。
原理
超聲波切割不同于傳統(tǒng)的高速銑鉆工藝，超聲切割技術(shù)的核心是超聲切割頭，其基本原理是利用一個(gè)電子超聲發(fā)生器，先產(chǎn)生頻率在20～50kHz范圍內(nèi)的超聲波，然后通過置于超聲切割頭內(nèi)的超聲一機(jī)械轉(zhuǎn)換器，將原本振幅和能量都很小的超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成同頻率的機(jī)械振動(dòng)，再通過共振放大，得到足夠大的、可以滿足切割工件要求的振幅和能量(功率)， 后將這部分能量傳導(dǎo)至超聲切割頭頂端的刀具上，對所加工的復(fù)合材料進(jìn)行切割。
特點(diǎn)
超聲切割不受材料是否導(dǎo)電的限制，工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件，目前在硬脆材料精密超精密制造方面，將功率超聲與不同工藝復(fù)合是研究的熱點(diǎn)。
金屬刀頭以超聲頻率55．5 kHz進(jìn)行機(jī)械振蕩，與生物組織接觸，可使生物組織內(nèi)水汽化，蛋白氫鍵斷裂，細(xì)胞崩解，組織被切開或凝固而封閉小血管。
刀頭
對45鋼和65錳鋼材質(zhì)刀頭的切割力進(jìn)行測定，并對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，得到切割力力學(xué)特性。
65錳鋼刀頭在相同的輸出電壓下輸出力要高于45鋼刀頭，進(jìn)一步推測刀頭剛度越高產(chǎn)生的輸出力越大；固定預(yù)壓力，超聲波切割刀達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，切割力近似呈微幅周期震蕩，與超聲換能器的縱振振型特征相符：固定輸入電壓為200V，超聲波切割刀(65錳刀頭)的切割力比預(yù)壓力高60N左右，增幅明顯，對提高切割效率具有重要的意義。本切割刀體積小，能耗低，切割力大，振動(dòng)幅度小，進(jìn)而可以集成于小型工作平臺(tái)中，在材料加工領(lǐng)域以及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域均有具有一定的實(shí)用價(jià)值。
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