1. Ultraäänileikkauksen periaate
Ultraäänimonitoimiruoanleikkauskoneen periaate eroaa täysin perinteisestä leikkauksesta. Ultraäänileikkauksen periaate on muuntaa 50/60 Hz virta 20, 30 tai 40 kHz sähköenergiaksi ultraäänigeneraattorin avulla. Se muunnetaan saman taajuuden mekaaniseksi värähtelyksi, ja sitten mekaaninen värähtely välitetään leikkausveitselle amplitudimodulaattorilaitteiden joukon kautta, jotka voivat muuttaa amplitudia. Leikkausveitsi välittää vastaanotetun värähtelyenergian leikattavan työkappaleen leikkauspintaan ja tällä alueella värähtelyenergialla leikataan kumimateriaalia aktivoimalla kumin molekyylienergiaa ja avaamalla molekyyliketju. Tämä on erityisen tehokas tahmeiden ja kimmoisten materiaalien, pakastemateriaalien, kuten elintarvikkeiden, kumin jne., tai hankalasti painavien esineiden leikkaamiseen. Toinen ultraäänileikkauksen suuri etu on, että sillä on fuusiovaikutus leikkausosaan leikkaamisen aikana. Leikkausalue on reunustettu täydellisesti, jotta leikattavan materiaalin löystyminen (esim. tekstiilimateriaalien välähdys) estetään. Ultraäänileikkauskoneen käyttöä voidaan myös laajentaa, kuten reikien kaivaminen, lapio kaivaminen, maalin kaapiminen, kaiverrus, leikkaus ja niin edelleen.
2. Ultraäänileikkauksen perusrakenne ja ominaisuudet
Ultraäänimonitoimielintarvikkeiden leikkauskone on eräänlainen laite, joka käyttää aaltoenergiaa leikkaamiseen. Sen suurin ominaisuus on, että leikkaaminen ei vaadi leikkaussärmiä. Toisin sanoen, ei kärkeä perinteisessä mielessä. Perinteinen leikkaus on käyttää terävällä reunalla varustettua veistä painamaan leikattavaa materiaalia vasten. Tämä paine keskittyy leikkuureunaan ja paine on erittäin suuri, mikä ylittää leikattavan materiaalin leikkauslujuuden, ja materiaalin molekyylisidokset irtoavat ja katkeavat. Koska materiaali irtoaa voimakkaalla paineella, leikkuutyökalun leikkuureunan tulee olla erittäin terävä ja itse materiaalin on kestettävä suhteellisen suurta painetta. Leikkausvaikutus ei ole hyvä pehmeille ja joustaville materiaaleille, ja se on vaikeampi tahmeille materiaaleille.
>
Peruskoostumus on ultraäänianturi, torvi, leikkausveitsi (työkalupää) ja käyttövirtalähde. Ultraäänikäyttöinen virtalähde muuntaa verkkovirran suurtaajuiseksi suurjännitteiseksi vaihtovirraksi ja lähettää sen ultraäänianturiin. Ultraäänianturi vastaa itse asiassa energian muunnoslaitetta, joka voi muuntaa syötetyn sähköenergian mekaaniseksi energiaksi, eli ultraääniaalloiksi. Sen ilmentymä on, että anturi liikkuu edestakaisin pituussuunnassa. Teleskooppisen liikkeen taajuus on yhtä suuri kuin käyttövirtalähteen syöttämän suurtaajuisen vaihtovirran taajuus. Torven tehtävänä on kiinnittää koko ultraäänivärähtelyjärjestelmä ja toisena on vahvistaa anturin lähtöamplitudia. Leikkausveitsi (työkalupää) toisaalta vahvistaa entisestään amplitudia ja tarkentaa ultraääntä. Toisaalta se tuottaa ultraääniaaltoja käyttämällä leikkausveitsen samanlaista leikkuureunaa ultraäänienergian keskittämiseksi leikattavan materiaalin leikkausosaan. Valtavan ultraäänienergian vaikutuksesta tämä osa pehmenee ja sulaa välittömästi, ja lujuus heikkenee huomattavasti. Tällä hetkellä, kunhan käytetään pientä leikkausvoimaa, materiaalin leikkaamisen tarkoitus voidaan saavuttaa. Perinteisen leikkauksen tapaan peruskomponentit ovat leikkurit ja leikkuulaudat, ja myös ultraäänileikkauskoneissa on kaksi perusrakennetta.
>
Riippuen siitä, missä ultraääniaalto levitetään, voimme yhtä hyvin jakaa sen ultraääniveitsityyppiseen leikkauskoneeseen ja ultraäänileikkuulautatyyppiseen leikkauskoneeseen. Ultraäänimonitoiminen ruoanleikkuri lataa ultraäänienergiaa suoraan leikkuriin, ja leikkurista tulee ultraääniaaltojen leikkuri. Materiaaleja leikattaessa materiaalit pehmennetään ja sulatetaan pääasiassa ultraäänienergialla, ja leikkurin leikkuureunalla on vain uurteiden paikannus, ultraäänienergian tuotto ja materiaalien erottaminen. Tämä leikkausmenetelmä soveltuu paksujen, paksujen, pitkien ja muiden materiaalien leikkaamiseen, joita on hankala asettaa leikkuulaudalle. Ultraäänimonitoimielintarvikkeiden leikkauskone sopii: raakakumin leikkaamiseen, putkien leikkaamiseen, pakastelihaan, karkkiin, suklaaleikkaukseen jne.
