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¿Cómo el cortador ultrasónico funciona?

El sonido es una vibración que se transmite con un medio, tal como aire, agua, y metales.

Las ondas ultrasónicas son un “sonido inaudible,” la frecuencia cuyo excede generalmente 20 kilociclos. Una frecuencia 20-kHz significa que cierto medio vibra 20.000 veces por segundo.

El cortador ultrasónico vibra su cuchilla con una amplitud del µm 10 - 70 en la dirección longitudinal. La vibración es microscópica, así que no puede ser visto. El movimiento repite 20.000 - 40.000 veces por el segundo (20 - 40 kilociclos). Debido a este movimiento, el cortador ultrasónico puede cortar fácilmente la resina, el caucho, los paños no tejidos, la película, los materiales compuestos en los cuales los diversos productos son sobrepuestos, y la comida.

El cortador ultrasónico se compone de un “transductor” que genere la vibración y un “oscilador” ese conduce el transductor. Un elemento piezoeléctrico se utiliza para el transductor. Cuando el voltaje es aplicado, el elemento piezoeléctrico desplaza el transductor por algunos micrómetros. Periódicamente la aplicación de voltaje genera la vibración. Cada objeto tiene su frecuencia especial, por la cual el objeto es estable y fácil de vibrar. Añadiendo una fuerza externa que corresponda a esa frecuencia especial, una pequeña fuerza puede obtener una vibración grande. Este fenómeno se llama resonancia. En el cortador ultrasónico, el elemento piezoeléctrico genera una fuerza que resuene el cuerpo entero, del transductor al final de cuchilla, generando una vibración grande en la extremidad. El oscilador genera periódicamente voltaje para resonar y para conducir el transductor. Usando un componente del cortador ultrasónico llamado el cuerno sacar la superficie transversal, del elemento piezoeléctrico al final de cuchilla, puede obtener una vibración más grande.

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