1. Princip řezání ultrazvukem
Princip ultrazvukového multifunkčního stroje na řezání potravin je zcela odlišný od tradičního řezání. Principem ultrazvukového řezání je přeměna proudu 50/60Hz na elektrickou energii 20, 30 nebo 40 kHz pomocí ultrazvukového generátoru. Převádí se na mechanické vibrace stejné frekvence a poté se mechanické vibrace přenášejí na řezací nůž prostřednictvím sady zařízení amplitudového modulátoru, která mohou měnit amplitudu. Řezací nůž přenáší přijatou vibrační energii na řeznou plochu řezaného obrobku a v této oblasti se vibrační energie využívá k řezání pryžového materiálu aktivací molekulární energie pryže a otevřením molekulárního řetězce. To je zvláště účinné pro řezání lepivých a elastických materiálů, zmrazených materiálů, jako jsou potraviny, guma atd., nebo předmětů, které se nedají lisovat. Další velkou výhodou ultrazvukového řezání je to, že má při řezání tavný efekt na řeznou část. Řezná plocha je dokonale olemována, aby nedocházelo k uvolňování stříhaného materiálu (např. lemování textilních materiálů). Použití ultrazvukového řezacího stroje může být také rozšířeno, jako je kopání otvorů, kopání lopatou, škrábání barvy, rytí, řezání a tak dále.
2. Základní struktura a vlastnosti řezání ultrazvukem
Ultrazvukový multifunkční stroj na řezání potravin je typ zařízení, které k řezání využívá energii vln. Jeho největší vlastností je, že řezání nevyžaduje řezné hrany. Jinými slovy, žádná ostří v tradičním slova smyslu. Tradiční řezání spočívá v použití nože s ostrou hranou k přitlačení na řezaný materiál. Tento tlak se soustředí na řeznou hranu a tlak je velmi velký, což převyšuje pevnost ve smyku řezaného materiálu a molekulární vazby materiálu se oddělují a odřezávají. Vzhledem k tomu, že materiál je roztahován silným tlakem, řezná hrana řezného nástroje by měla být velmi ostrá a samotný materiál musí vydržet poměrně velký tlak. Řezný efekt není dobrý pro měkké a elastické materiály a je obtížnější pro lepivé materiály.
a
Základním složením je ultrazvukový měnič, horna, řezací nůž (hlava nástroje) a pohon pohonu. Ultrazvukový napájecí zdroj převádí síťovou energii na vysokofrekvenční vysokonapěťový střídavý proud a vysílá jej do ultrazvukového převodníku. Ultrazvukový měnič je vlastně ekvivalentem zařízení pro přeměnu energie, které dokáže přeměnit vstupní elektrickou energii na mechanickou energii, tedy ultrazvukové vlny. Jeho projevem je, že se převodník pohybuje tam a zpět v podélném směru. Frekvence teleskopického pohybu se rovná frekvenci vysokofrekvenčního střídavého proudu dodávaného hnacím zdrojem. Funkcí houkačky je fixovat celý ultrazvukový vibrační systém a druhou je zesilovat výstupní amplitudu měniče. Řezací nůž (hlava nástroje) na jedné straně dále zesiluje amplitudu a zaostřuje ultrazvuk. Na druhé straně vydává ultrazvukové vlny, přičemž využívá podobnou řeznou hranu řezacího nože ke koncentraci ultrazvukové energie do řezné části řezaného materiálu. Působením obrovské ultrazvukové energie je tato část okamžitě změkčena a roztavena a pevnost je značně snížena. V tomto okamžiku, pokud je aplikována malá řezná síla, lze dosáhnout účelu řezání materiálu. Podobně jako u konvenčního řezání jsou základními potřebnými součástmi řezačky a řezací desky a také ultrazvukové řezací stroje mají dvě základní konstrukce.
a
V závislosti na tom, kde je ultrazvuková vlna aplikována, ji můžeme také rozdělit na ultrazvukový nožový řezací stroj a ultrazvukový řezací stroj typu prkénko. Ultrazvukový multifunkční stroj na krájení potravin přímo nahraje ultrazvukovou energii na řezačku a z řezačky se stane řezačka s ultrazvukovými vlnami. Při řezání materiálů se materiály převážně měknou a taví ultrazvukovou energií a řezná hrana frézy hraje pouze roli umístění zářezu, výstupu ultrazvukové energie a oddělení materiálů. Tento způsob řezání je vhodný pro řezání silných, tlustých, dlouhých a jiných materiálů, které jsou nepohodlné pro nastavení prkénka. Ultrazvukový multifunkční stroj na řezání potravin je vhodný pro: řezání surové pryže, řezání trubek, zmrazené maso, cukroví, řezání čokolády atd.
