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超音波切断についての概要、用途、原理などをご説明します。また、超音波切断の2社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。超音波切断関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:株式会社クオルテック、2位:株式会社アドウェルズとなっています。
超音波切断の関連キーワード
超音波切断 (英: ultrasonic cutting) とは、刃物などの加工工具に超音波振動を与えて、工作物を切断する方法です。
バリ、カケ、クラックなどの発生が大幅に減少し、変質層の発生や加工ひずみなどが低減され、加工精度が向上します。また、加工時間を短縮可能で、加工抵抗が減るため、工具の長寿命化にもつながります。
通常のカッターでは切断しにくい樹脂製品、ゴム製品、不織布、これらを重ね合わせた複合材料、及びケーキなどの食品の切断が、超音波を使用することで容易になります。
超音波切断は、硬い金属やセラミックの切断だけでなく、型崩れしやすいケーキのカットが可能です。切りにくいカーボン繊維を切断して、金型を滑らかに磨き、プリント基板の極細パターンもカットします。
超音波の高周波振動を用いて、丁寧かつ高い精度で切断できます。したがって、セラミックスやガラス、宝石などの、硬くて脆い材料の切断に最適です。熱が発生せず、きれいな断面が得られるため、樹脂の切断加工に利用可能です。
また、超音波切断は、基板、電池、パワーデバイスのような、微細な電気的接点部の切断に使用できます。さらに、超音波切断は、リチウムイオン電池への活用が期待されています。
食品関係では、型崩れが心配なケーキ等の菓子類のカットに、超音波フードカッターとして使用可能です。超音波振動による微細な刃の動きにより、きれいな切断面が得られます。
超音波切断の用途は、主に包装材、不織布、シート材のカットなどです。高速で振動する超音波カッターは、食品やゴム、シート材などの付着を防止し、加工の高速化、製品材料の低減、エネルギー消費量の低減に貢献します。
超音波切断を行う装置は超音波加工機と呼ばれ、発振器と振動子で構成されます。発振器は、15,000～40,000Hzの超音波信号を出し、振動子は超音波振動を加工物に与えます。発振器は常に一定の切れ味となるよう、振幅を一定にする機能が搭載されているのが一般的です。
セラミックスで作られた圧電素子に、発振器からの超音波信号を与えると、圧電素子が伸びたり縮んだりして、超音波振動が発生します。振動子には刃物工具が固定されており、刃物の超音波の振動により、加工物を切断します。先端のホーンと呼ばれる刃は、振動を効率的に増幅する機能があります。両振幅で100μ程度の連続した振動が可能です。
物体は固有周波数があり、その周波数に同期した外力を加えると、小さな外力でも大きく振動します。これが共振です。超音波カッターは、共振を利用して刃先を大きく振動させています。
多種多様な超音波加工機があるため、用途に合わせて選択する必要があります。例えばフードカッターは、柔らかいパンやケーキを型崩れなくカットでき、丸刃によって連続で切断可能です。そのほか、常に同じ切れ味にするために有用な機能があるのは、振幅を一定にするタイプの発振器です。
食品を切る方法は、刃物を引きずりながら切る揺動力を使う方法と、振り下ろして叩くように衝撃力を使う方法があります。刃物がナイフ形の場合は揺動方式、ギロチン形では衝撃方式が使われます。
小型のハンディタイプの超音波カッターの選定は、次の4つの観点から検討します。1つ目は安価で手軽なホビー用か、高価で高性能な工業用かです。2つ目は、スイッチの位置が、発振器本体か、振動子か、フットペダルかです。3つ目は、TAF回路 (自動調整機能) 搭載かどうかです。4つ目は、替え刃付きか、交換用替え刃が手に入りやすいかです。
加工精度の向上
シート材など柔軟な工作物でも、変形歪が小さく高精度の加工が可能です。
カケ、バリ、クラックの低減
微小な振動で切断するので、欠けやバリが少ないメリットがあります。
加工抵抗の低減
加工抵抗が低減するので、加工による変質、加工ひずみが減少し、工具寿命が延びます。
加工時間の短縮
超音波は周波数が高く、加工速度は速くなります。
カット面が非常に綺麗
微小な振幅で加工するので、滑らかなカット面で切断できます。
不良率の低減
小さい加工量の繰り返しで、安定な切断加工が可能です。
食品切断に最適
回転刃等で問題になる食品残り、削りカスが出ず衛生的です。
2024年11月の注目ランキングベスト2
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社クオルテック |
50.0%
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| 2 | 株式会社アドウェルズ |
50.0%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年11月の超音波切断ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
設立年の新しい会社
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●幅広解反ローラーを採用する事により、材料幅3200mmまでの原反の自動測長裁断が可能なうえ、解反装置は耳揃え機能も搭載しております。 ●超音波カッターを...
2023年10月6日
