Nguyên lý hoạt động của máy cắt siêu âm hoàn toàn khác so với máy cắt thông thường. Nó sử dụng năng lượng siêu âm để làm nóng chảy vật liệu cần cắt. Vì vậy, việc cắt siêu âm không cần lưỡi cắt sắc bén, cũng không cần áp lực lớn và không gây sứt mẻ, gãy vỡ. Đồng thời, do lưỡi cắt chịu rung động siêu âm nên lực cản ma sát đặc biệt nhỏ và vật liệu cần cắt không dễ dàng bám vào lưỡi cắt. Điều này đặc biệt hiệu quả để cắt các vật liệu nhớt và đàn hồi, vật liệu đông lạnh như thực phẩm, cao su, v.v. hoặc các vật thể không thuận tiện khi tạo áp lực.

Cấu trúc cơ bản của máy cắt siêu âm là đầu dò siêu âm, còi, lưỡi cắt (đầu dụng cụ) và máy phát điện. Máy phát siêu âm chuyển đổi năng lượng thương mại thành dòng điện xoay chiều điện áp cao tần số cao và truyền nó đến đầu dò siêu âm. Đầu dò siêu âm thực sự tương đương với một thiết bị chuyển đổi năng lượng 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 chuyển động của kính thiên văn tương đương với tần số của dòng điện xoay chiều tần số cao do nguồn điện truyền động cung cấp. Vai trò của còi là cố định toàn bộ hệ thống rung siêu âm và khuếch đại biên độ đầu ra của đầu dò. Lưỡi cắt (đầu dụng cụ) một mặt tiếp tục mở rộng biên độ và tập trung sóng siêu âm. Mặt khác, sóng siêu âm được phát ra và năng lượng siêu âm được tập trung vào phần cắt của vật liệu cần cắt bằng cách sử dụng lưỡi cắt tương tự của lưỡi cắt. Dưới tác động của năng lượng siêu âm khổng lồ, bộ phận này mềm ra và tan chảy ngay lập tức, 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 cắt thông thường, các bộ phận cơ bản cần có là dao cắt và đe, còn dao cắt siêu âm có hai cấu tạo cơ bản. Tùy thuộc vào vị trí của ứng dụng siêu âm, chúng ta có thể chia nó thành máy cắt siêu âm và máy cắt siêu âm.

 

Máy cắt siêu âm tải trực tiếp 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 tan chảy bởi năng lượng siêu âm, và lưỡi cắt của máy cắt chỉ đóng vai trò định vị khe, phát ra năng lượng siêu âm và tách vật liệu. Phương pháp cắt này phù hợp để cắt những vật liệu dày, dày, dài,… không thuận tiện khi đặt thớt. Chẳng hạn như đầu ra cao su thô từ máy trộn cao su, cắt ống, thịt đông lạnh, kẹo, cắt sô cô la, bảng mạch in hoặc máy cắt cầm tay.

 

Cấu trúc cơ bản của máy cắt thớt siêu âm tương tự như máy cắt thớt siêu âm, ngoại trừ phần đầu ra siêu âm không phải là máy cắt mà là khuôn phẳng siêu âm tiêu chuẩn. Ở đây, khuôn tương đương với một chiếc thớt. Tuy nhiên, đây là loại thớt được sử dụng để rung siêu âm. Dao cắt vẫn có thể được sử dụng ở dạng truyền thống, nhưng độ sắc bén của lưỡi cắt giảm và tuổi thọ của dao cắt được kéo dài hơn rất nhiều.