¿Qué es una Máquina de Tratamiento por Ultrasonidos?
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos son equipos que utilizan ondas ultrasónicas para realizar operaciones de corte y pulido.
El mecanizado con máquinas de tratamiento por ultrasonidos se realiza proporcionando aceite de corte o lechada de granos abrasivos entre la herramienta y la pieza, lo que provoca gradualmente la fractura frágil de la superficie de la pieza y la eliminación del material. Es capaz de mecanizar formas tridimensionales en materiales duros y quebradizos y se caracteriza por el hecho de que el mecanizado puede llevarse a cabo incluso si el material no es conductor.
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos constan de un transductor vibratorio ultrasónico, un oscilador que acciona el transductor y una cuchilla. El transductor es un elemento capaz de convertir la potencia de alta frecuencia en vibraciones ultrasónicas, y las vibraciones de alta frecuencia se generan en el punto de contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo. Las vibraciones de alta frecuencia generan una gran energía en el momento en que la herramienta entra en contacto con la pieza de trabajo, lo que permite procesar el material.
Se utilizan ampliamente en el mecanizado de metales y cerámica, y también son adecuadas cuando se requiere un mecanizado de alta precisión. También pueden procesar materiales no conductores, por lo que son útiles para procesar materiales difíciles de mecanizar y materiales caros.
Usos de las Máquinas de Tratamiento por Ultrasonido
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos son potentes en el mecanizado de materiales frágiles y difíciles de cortar y se utilizan para cortar cerámica y fibras de carbono, mecanizar vidrio de cuarzo y pulir moldes. También se comercializan como cortadoras ultrasónicas de alimentos para cortar pan, pasteles y pizzas, ya que las vibraciones ultrasónicas permiten un corte fino. Las vibraciones ultrasónicas reducen la resistencia a la fricción entre la cuchilla y el alimento, con lo que se consigue una superficie de corte limpia.
Otra aplicación es en el campo médico. Los ultrasonidos se utilizan para cortar y extraer huesos y dientes, así como en la cirugía de cataratas. Las vibraciones ultrasónicas también tienen el efecto de destruir tejidos y células y se utilizan en el tratamiento del cáncer y la liposucción.
Además, en el procesado de alimentos, las vibraciones ultrasónicas se utilizan para la emulsificación, dispersión, extracción y esterilización, y el procesado por ultrasonidos es una tecnología esencial en la producción de productos lácteos, condimentos, zumos y licores.
Principios de las Máquinas de Tratamiento por Ultrasonidos
El principio de las máquinas de tratamiento por ultrasonidos consiste en utilizar las vibraciones ultrasónicas para reducir la resistencia al corte, lo que da como resultado grandes velocidades de procesamiento y un corte de alta precisión. Al aplicar vibraciones ultrasónicas a la cuchilla, se reduce la resistencia a la fricción, lo que permite mecanizar materiales duros y materiales difíciles de mecanizar con métodos de mecanizado estándar.
El mecanizado por ultrasonidos se caracteriza por dos métodos, el mecanizado por husillo y el mecanizado por abrasión, que funcionan según principios diferentes. En el mecanizado por husillo, se aplican vibraciones ultrasónicas a la plantilla de mecanizado y ésta gira mientras se mecaniza. En el mecanizado de granos abrasivos, los granos abrasivos se vierten en la plantilla de mecanizado que vibra por ultrasonidos y se trituran en pequeñas cantidades.
El oscilador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en vibraciones ultrasónicas, y también se caracteriza por estar equipado con un circuito electrónico que ajusta la frecuencia de funcionamiento del transductor a la frecuencia óptima, ya que ésta varía en función de la hoja y la muela abrasiva. El transductor consta de un transductor BL que genera vibraciones ultrasónicas, una bocina fija que aumenta la amplitud y una cuchilla que transmite las vibraciones. Las cuchillas se pueden utilizar de distintas formas en función de la aplicación.
Tipos de Máquinas de Tratamiento por Ultrasonidos
Existen tres tipos principales de máquinas de tratamiento por ultrasonidos: máquinas de tratamiento por ultrasonidos de tipo cortador, máquinas de tratamiento por ultrasonidos para esmerilado y pulido y máquinas de tratamiento por ultrasonidos para soldadura.
1. Máquinas de Tratamiento por Ultrasonidos de Tipo Cortador
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos de tipo cortador cortan materiales aplicando vibraciones ultrasónicas a una cuchilla. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como el procesamiento de alimentos, el corte de plásticos y el procesamiento de equipos médicos. Las vibraciones ultrasónicas provocan poca soldadura o deformación térmica del material, lo que permite un corte de gran precisión.
2. Máquinas de Tratamiento por Ultrasonidos para Esmerilado y Pulido
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos para esmerilado y pulido esmerilan y pulen superficies de material haciendo girar una muela abrasiva mientras los granos abrasivos vibran por ultrasonidos. Al vibrar los granos abrasivos en incrementos diminutos, aumenta la eficacia del esmerilado y el pulido y se reduce la rugosidad de la superficie. Se utiliza para el esmerilado y pulido de precisión en el procesamiento de metales y cerámica.
3. Máquinas de Tratamiento por Ultrasonidos
Las máquinas de tratamiento por ultrasonidos utilizan vibraciones ultrasónicas para soldar plásticos y metales. Al no utilizar adhesivo, el impacto medioambiental es bajo y se puede conseguir una mayor resistencia que con los adhesivos. Se utilizan para el ensamblaje de componentes electrónicos y de automoción.