من السهل قطع الرغوة بسكين بالموجات فوق الصوتية ، ولكن عندما تصلب المادة تدريجياً ، من الورق المقوى ، والمطاط ، والخشب إلى البلاستيك الصلب ، يمكن أن تقطع السكين بالموجات فوق الصوتية بسلاسة.
ما هو سكين الموجات فوق الصوتية؟ كيف يقطع كل شيء؟ لفهم السكين بالموجات فوق الصوتية ، يجب أولاً معرفة الموجات فوق الصوتية؟
عندما ينتشر الاهتزاز الناتج عن الجسم الذي ينبعث منه الصوت في الهواء أو المواد الأخرى ، تسمى الموجات التي تم إنشاؤها موجات صوتية. موجات الصوت المختلفة لها ترددات اهتزاز مختلفة. كل شيء له تردد. يتم قياس التردد في هيرتز. يطلق العلماء على عدد الاهتزازات في الثانية تواتر الصوت ، ولكن لا يمكن لجميع البشر سماع هذا التردد. لذلك من أجل المساعدة في تقسيمها ، يطلق الناس على الأمواج الصوتية أقل من 20 هرتز موجات تحت الحدود ، والموجات الصوتية التي تتجاوز 20،000 من موجات الموجات فوق الصوتية هرتز ، والأمواج الصوتية بين 20 هرتز و 20،000 هرتز هي الموجات الصوتية التي يمكن سماعها بواسطة الأذن البشرية.
موجات الصوت هي موجة ميكانيكية تنقل الطاقة في شكل موجات. تحتوي الموجات فوق الصوتية على العديد من الخصائص بسبب تواترها العالية ، مثل الطاقة العالية ، والطاقة العالية ، وطول الموجة القصير ، والاتجاه الجيد. هذه الخصائص الممتازة تجعلها تستخدم في العديد من الأماكن. سكين الموجات فوق الصوتية هو واحد منهم. ما هو مبدأ القطع للسكين بالموجات فوق الصوتية؟ نظرًا لأن مظاهر الموجات الصوتية هي الاهتزاز ، فإن السكين بالموجات فوق الصوتية يستخدم أيضًا مبدأ الاهتزاز.
تتكون السكاكين بالموجات فوق الصوتية الشائعة بشكل أساسي من المولدات بالموجات فوق الصوتية ومحولات الطاقة ومعدلات السعة وسكاكين القطع. من بينها ، يكون المولد بالموجات فوق الصوتية مسؤولاً عن تحويل الطاقة العادية إلى تيار بالتناوب مع جهد عالي التردد ، ثم يحول المحول هذا الجزء من الكهرباء عالية التردد إلى اهتزاز ميكانيكي للتردد نفسه ، ثم يمتد الاهتزاز الميكانيكي إلى الطول ويتم توجيه الاهتزاز الميكانيكي إلى الطول ويتم تزيد عنها إلى المزيج الميكانيكي. و 40،000 تكرار في الثانية.
ومع ذلك ، نظرًا لأن هذه السعة صغيرة جدًا ، فلا يمكن ملاحظتها بالعين المجردة. تتركز الطاقة الضخمة للموجات بالموجات فوق الصوتية على جزء القطع حيث تلامس الشفرة المادة أثناء انتقال الطبقة تلو الأخرى ، مما يزيد من درجة حرارته ، ويذوب المادة ، ويقلل بشكل كبير من قوته ، ويتم القطع بسلاسة.
باختصار ، فإن مبدأ السكين بالموجات فوق الصوتية هو نقل طاقة الموجات فوق الصوتية إلى الشفرة في شكل اهتزاز عالي السرعة ، واستخدام درجة حرارة عالية الناتجة لقطع المواد. بالإضافة إلى السكين بالموجات فوق الصوتية ، ما هي التطبيقات الأخرى التي تتمتع بها الموجات فوق الصوتية في الحياة؟
التنظيف بالموجات فوق الصوتية الشائعة هو وضع ثلاثة أسطوانات بلون الصدأ في سائل التنظيف ، ثم تشغيل وضع التنظيف. مع توليد تموجات دقيقة على سطح الماء ، يتم ملء السائل الشفاف بسرعة بجزيئات الصدأ الأحمر ، وينبعث هذه الصدأ من الأسطوانات.
أما بالنسبة لمبدأ التنظيف ، فهو يستخدم بالفعل نقل الطاقة للموجات فوق الصوتية في السائل ، ولكن هذه العملية لها دور فارغ إضافي ، لأن الموجة الصوتية تنتقل طولياً وفقًا لمنحنى الجيب ، أي واحد قوي وواحد ضعيف يتم نقله بالتسلسل. عندما تعمل إشارة ضعيفة على السائل ، فإنها ستنتج ضغطًا سلبيًا معينًا على السائل ، أي الضغط المنخفض. على العكس من ذلك ، فإن إشارة قوية تجلب الضغط العالي. لذلك ، سيتم تحويل الضغوط العالية والمنخفضة لسائل التنظيف إلى بعضها البعض أثناء انتشار الموجات فوق الصوتية في السائل.
عند الضغط المنخفض ، ينتج السائل عددًا كبيرًا من الفقاعات الدقيقة والصغيرة ، وهي ظاهرة التجويف. في مرحلة الضغط العالي ، يتم ضغط الفقاعات إلى الداخل وينفجر بسرعة. في هذا الوقت ، ستزيد موجة الصدمة الناتجة عن الانفجار على الفور من الضغط حول الفقاعات إلى أكثر من 1000 من الأجواء القياسية ، مصحوبة بدرجات حرارة عالية في المنطقة المحلية. ستؤثر القوة الميكانيكية الناتجة عن هذه العملية المتكررة باستمرار على سطح الكائن في جميع الاتجاهات ، بحيث تسقط الأوساخ المرفقة بسرعة ، وبالتالي تحقيق الغرض من التنظيف.
