¿Qué es una Máquina de Corte por Ultrasonido?
Una máquina de corte por ultrasonido es un dispositivo que utiliza ondas ultrasónicas para realizar operaciones de corte y pulido. Se aplica aceite de corte o lodo abrasivo entre la herramienta que vibra por ultrasonidos y la pieza de trabajo, lo que hace que la superficie de la pieza sufra una fractura frágil y se elimine material gradualmente. Las máquinas de mecanizado por ultrasonidos constan de un transductor que vibra ultrasónicamente, un oscilador que acciona el transductor y una herramienta de corte.
El mecanizado por ultrasonidos es uno de los pocos métodos de mecanizado que pueden procesar formas tridimensionales de materiales quebradizos, incluso si los materiales no son conductores.
Aplicaciones de las herramientas de mecanizado por ultrasonidos
Las máquinas de ultrasonidos se utilizan para procesar materiales quebradizos y materiales difíciles de procesar mediante mecanizado general. Algunos ejemplos son el corte de materiales cerámicos y metálicos duros, el corte de fibra de carbono difícil de cortar, el procesamiento de vidrio de cuarzo y el pulido de moldes.
Además de para materiales duros, las máquinas de procesamiento por ultrasonidos también se utilizan para cortar pasteles y cortezas de tartas que pierden fácilmente su forma, rebanar pan y cortar pizza en trozos, que se comercializan como cortadoras de alimentos por ultrasonidos. La vibración ultrasónica microscópica reduce la resistencia a la fricción entre la cuchilla y el alimento, lo que da como resultado una superficie de corte limpia.
Principios de las Máquinas de Corte por Ultrasonidos
Las máquinas de procesamiento ultrasónico aplican vibraciones ultrasónicas a las cuchillas para reducir la resistencia al corte y lograr una alta velocidad de procesamiento y un corte de alta precisión. Existen varios métodos de mecanizado por ultrasonidos, incluyendo el corte por husillo y el rectificado, pero aquí se explican los principios de los métodos típicos.
En el mecanizado por husillo, la vibración ultrasónica se aplica a la plantilla de mecanizado, y la plantilla se hace girar para el mecanizado. En el procesamiento de granos abrasivos, los granos abrasivos se vierten en la plantilla de procesamiento que vibra por ultrasonidos y, a continuación, se muelen y procesan en pequeñas cantidades.
A continuación se describen brevemente el oscilador y el transductor que componen la máquina de procesamiento por ultrasonidos. El oscilador convierte la energía eléctrica en vibración ultrasónica. Dado que la frecuencia de funcionamiento del transductor varía en función de la cuchilla y la muela, está equipado con un circuito electrónico para ajustarla a la frecuencia óptima.
El transductor consta de un transductor tipo Langevin atornillado (comúnmente llamado transductor BL) que genera la vibración ultrasónica, una bocina fija que aumenta la amplitud y una cuchilla que transmite la vibración. Existen varios tipos de palas en función de la aplicación, y se utilizan según la situación.