1. Zasada cięcia ultradźwiękowego
Zasada działania ultradźwiękowej wielofunkcyjnej maszyny do cięcia żywności całkowicie różni się od tradycyjnego cięcia. Zasada cięcia ultradźwiękowego polega na konwersji prądu 50/60 Hz na energię elektryczną o częstotliwości 20, 30 lub 40 kHz za pomocą generatora ultradźwiękowego. Przekształca się je w drgania mechaniczne o tej samej częstotliwości, a następnie drgania mechaniczne przekazywane są na nóż tnący poprzez zestaw urządzeń modulujących amplitudę, które mogą zmieniać amplitudę. Nóż tnący przekazuje otrzymaną energię drgań na powierzchnię tnącą ciętego przedmiotu i w tym obszarze energia drgań jest wykorzystywana do cięcia materiału gumowego poprzez aktywację energii molekularnej gumy i otwarcie łańcucha molekularnego. Jest to szczególnie skuteczne w przypadku cięcia materiałów lepkich i elastycznych, materiałów zamrożonych, takich jak żywność, guma itp., lub przedmiotów niewygodnych do wyciskania. Kolejną wielką zaletą cięcia ultradźwiękowego jest to, że podczas cięcia powoduje on stapianie części tnącej. Strefa cięcia jest doskonale wykończona, co zapobiega luzowaniu się ciętego materiału (np. obróbka materiałów tekstylnych). Można również rozszerzyć zastosowanie ultradźwiękowej maszyny do cięcia, na przykład kopanie otworów, kopanie łopatą, skrobanie farby, grawerowanie, cięcie wzdłużne i tak dalej.
2. Podstawowa struktura i charakterystyka cięcia ultradźwiękowego
Wielofunkcyjna ultradźwiękowa maszyna do krojenia żywności to rodzaj sprzętu, który do cięcia wykorzystuje energię fal. Jego największą cechą jest to, że cięcie nie wymaga krawędzi tnących. Innymi słowy, żadnych nowatorskich rozwiązań w tradycyjnym tego słowa znaczeniu. Tradycyjne cięcie polega na dociskaniu noża z ostrą krawędzią do ciętego materiału. Nacisk ten koncentruje się na krawędzi skrawającej i jest bardzo duży, przekraczający wytrzymałość na ścinanie ciętego materiału, a wiązania molekularne materiału są rozrywane i odcinane. Ponieważ materiał jest rozrywany pod wpływem silnego nacisku, krawędź tnąca narzędzia tnącego powinna być bardzo ostra, a sam materiał musi wytrzymywać stosunkowo duży nacisk. Efekt cięcia nie jest dobry w przypadku materiałów miękkich i elastycznych, a jest trudniejszy w przypadku materiałów lepkich.
Podstawowy skład to przetwornik ultradźwiękowy, róg, nóż tnący (głowica narzędzia) i zasilacz napędowy. Ultradźwiękowy zasilacz napędowy przekształca moc sieciową w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu i przekazuje go do przetwornika ultradźwiękowego. Przetwornik ultradźwiękowy jest w rzeczywistości odpowiednikiem urządzenia do konwersji energii, które może przekształcić wejściową energię elektryczną w energię mechaniczną, czyli fale ultradźwiękowe. Jego przejawem jest to, że przetwornik porusza się tam i z powrotem w kierunku wzdłużnym. Częstotliwość ruchu teleskopowego jest równa częstotliwości prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości dostarczanego przez zasilacz napędowy. Funkcja klaksonu polega na naprawie całego układu wibracji ultradźwiękowych, a druga na wzmocnieniu amplitudy wyjściowej przetwornika. Nóż tnący (głowica narzędzia) z jednej strony dodatkowo wzmacnia amplitudę i skupia ultradźwięki. Z drugiej strony emituje fale ultradźwiękowe, wykorzystując podobną krawędź tnącą noża tnącego do koncentracji energii ultradźwiękowej w części tnącej ciętego materiału. Pod wpływem ogromnej energii ultradźwiękowej część ta zostaje natychmiast zmiękczona i stopiona, a wytrzymałość znacznie się zmniejsza. W tym momencie, jeśli zastosuje się niewielką siłę skrawania, można osiągnąć cel cięcia materiału. Podobnie jak w przypadku cięcia konwencjonalnego, podstawowymi wymaganymi komponentami są noże i deski do krojenia, a ultradźwiękowe maszyny do cięcia również mają dwie podstawowe konstrukcje.
W zależności od miejsca zastosowania fali ultradźwiękowej, równie dobrze możemy podzielić ją na ultradźwiękową maszynę do cięcia typu nóż i ultradźwiękową maszynę do cięcia typu deska do krojenia. Wielofunkcyjna ultradźwiękowa maszyna do cięcia żywności bezpośrednio ładuje energię ultradźwiękową na nóż, a nóż staje się nożem za pomocą fal ultradźwiękowych. Podczas cięcia materiałów materiały są głównie zmiękczane i topione przez energię ultradźwiękową, a krawędź tnąca noża odgrywa jedynie rolę pozycjonowania nacięcia, wytwarzania energii ultradźwiękowej i oddzielania materiałów. Ta metoda cięcia nadaje się do cięcia grubych, grubych, długich i innych materiałów, których ustawienie deski do krojenia jest niewygodne. Wielofunkcyjna ultradźwiękowa maszyna do cięcia żywności nadaje się do: cięcia surowej gumy, cięcia rur, mrożonego mięsa, słodyczy, cięcia czekolady itp.
