1. Nguyên lý cắt siêu âm
Nguyên lý hoạt động của máy cắt thực phẩm đa năng siêu âm hoàn toàn khác so với máy cắt truyền thống. Nguyên lý cắt siêu âm là chuyển đổi dòng điện 50/60Hz thành năng lượng điện 20, 30 hoặc 40KHz thông qua máy phát siêu âm. Nó được chuyển thành rung động cơ học có cùng tần số, sau đó rung động cơ học được truyền đến dao cắt thông qua một bộ thiết bị điều biến biên độ có thể thay đổi biên độ. Dao cắt truyền năng lượng rung động nhận được đến bề mặt cắt của phôi cần cắt và tại khu vực này, năng lượng rung động được sử dụng để cắt vật liệu cao su bằng cách kích hoạt năng lượng phân tử cao su và mở chuỗi phân tử. Điều này đặc biệt hiệu quả để cắt các vật liệu dính và đàn hồi, vật liệu đông lạnh như thực phẩm, cao su, v.v. hoặc các vật thể không thuận tiện khi ấn. Một ưu điểm lớn khác của cắt siêu âm là nó có tác dụng nhiệt hạch trên bộ phận cắt trong khi cắt. Khu vực cắt được viền hoàn hảo để tránh làm vật liệu bị lỏng ra (ví dụ: vật liệu dệt bị bong ra). Việc sử dụng máy cắt siêu âm cũng có thể được mở rộng, chẳng hạn như đào hố, đào xẻng, cạo sơn, khắc, rạch, v.v.
2. Cấu trúc cơ bản và đặc điểm của cắt siêu âm
Máy cắt thực phẩm đa năng siêu âm là loại thiết bị sử dụng năng lượng sóng để cắt. Đặc điểm lớn nhất của nó là việc cắt không cần phải cắt cạnh. Nói cách khác, không có tính đột phá theo nghĩa truyền thống. Cắt truyền thống là dùng dao có cạnh sắc để ấn vào vật liệu cần cắt. Áp suất này tập trung ở lưỡi cắt và áp suất rất lớn, vượt quá độ bền cắt của vật liệu cần cắt và các liên kết phân tử của vật liệu bị kéo ra và cắt đứt. Vì vật liệu bị kéo ra bởi áp suất mạnh nên lưỡi cắt của dụng cụ cắt phải rất sắc và bản thân vật liệu phải chịu áp lực tương đối lớn. Hiệu quả cắt không tốt đối với vật liệu mềm và đàn hồi, và khó khăn hơn đối với vật liệu dính.
Thành phần cơ bản là đầu dò siêu âm, còi, dao cắt (đầu dụng cụ) và nguồn điện truyền động. Bộ nguồn truyền động siêu âm chuyển đổi nguồn điện lưới thành dòng điện xoay chiều điện áp cao tần số cao và đưa nó tới đầu dò siêu âm. Đầu dò siêu âm thực sự tương đương với một thiết bị chuyển đổi năng lượng, có thể chuyển đổi năng lượng điện đầu vào thành năng lượng cơ học, tức là sóng siêu âm. Biểu hiện của nó là đầu dò di chuyển qua lại theo hướng dọc. Tần số của chuyển động của kính thiên văn bằng tần số của dòng điện xoay chiều tần số cao được cung cấp bởi nguồn điện truyền động. Chức năng của còi là cố định toàn bộ hệ thống rung siêu âm, thứ hai là khuếch đại biên độ đầu ra của đầu dò. Một mặt, dao cắt (đầu dụng cụ) tiếp tục khuếch đại biên độ và tập trung sóng siêu âm. Mặt khác, nó phát ra sóng siêu âm, sử dụng lưỡi cắt tương tự của dao cắt để tập trung năng lượng siêu âm vào phần cắt của vật liệu cần cắt. Dưới tác động của năng lượng siêu âm khổng lồ, bộ phận này ngay lập tức bị làm mềm và tan chảy, độ bền giảm đi rất nhiều. Tại thời điểm này, chỉ cần áp dụng lực cắt nhỏ là có thể đạt được mục đích cắt vật liệu. Tương tự như việc cắt thông thường, các bộ phận cơ bản cần có là dao cắt và thớt, máy cắt siêu âm cũng có 2 cấu tạo cơ bản.
Tùy thuộc vào nơi áp dụng sóng siêu âm, chúng ta có thể chia nó thành máy cắt loại dao siêu âm và máy cắt loại thớt siêu âm. Máy cắt thực phẩm đa năng siêu âm trực tiếp tải năng lượng siêu âm lên máy cắt và máy cắt trở thành máy cắt có sóng siêu âm. Khi cắt vật liệu, vật liệu chủ yếu được làm mềm và nóng chảy bằng năng lượng siêu âm, lưỡi cắt của máy cắt chỉ đóng vai trò định vị rãnh cắt, phát ra năng lượng siêu âm và tách vật liệu. Phương pháp cắt này phù hợp để cắt những vật liệu dày, dày, dài và những vật liệu không thuận tiện khi đặt thớt. Máy cắt thực phẩm đa năng siêu âm thích hợp cho: cắt cao su thô, cắt ống, thịt đông lạnh, kẹo, cắt sô cô la, v.v.
