Duża częstotliwość cykli wymaga większej zdolności cięcia i ograniczenia przywierania produktu. Umożliwiają to noże wibrujące pobudzane ultradźwiękami.
Zespół ultradźwiękowy składa się z generatora, przetwornika, opcjonalnego boostera i noża, nazywanego również sonotrodą. Wzmocnienie drgań pozwala uzyskać znaczne przemieszczenia na końcu noża.
Generator dostarcza przetwornikowi przemienny sygnał elektryczny o wysokiej częstotliwości. Przetwornik zamienia energię elektryczną na mechaniczną dzięki odwrotnemu efektowi piezoelektrycznemu, czyli odkształceniu materiału pod wpływem polaryzacji elektrycznej.

Zasada wzmocnienia ultradźwiękowego
Projekt obejmuje modelowanie metodą elementów skończonych wszystkich części wibrujących, z analizą modalną i harmoniczną. Dobieramy wymiary elementów oraz moc znamionową generatora — cztery możliwości — konfigurację ceramiki — sześć modeli — i współczynnik wzmocnienia noża, spośród około stu profili.
Rozwiązania techniczne zależą od wymaganej amplitudy, czyli przemieszczenia końcówki noża w mikrometrach, chwilowej częstotliwości cykli, potrzebnej siły cięcia i skutecznej mocy pobieranej przez przetwornik. Uwzględniają także twardość i temperaturę topnienia produktu, wymaganą jakość cięcia, temperaturę i wilgotność pracy maszyny.
Uwzględniamy wymagania kontaktu z żywnością dla odpowiednich części, a do noży stosujemy materiał o jakości lotniczej i medycznej. Konstrukcja maszyny ogranicza hałas elementów wibrujących przez obudowy izolujące akustycznie, bez metalowych siatek.
Po produkcji wykonujemy pomiary i charakterystykę elementów, w tym analizę impedancji, parametryzację i regulacje. Próby bez obciążenia obejmują testy trwałości i nagrzewania dynamicznego. Na maszynie mierzymy multimetrem wysokiej częstotliwości stabilność parametrów elektrycznych przetwornika przy chłodzeniu odpowiadającym warunkom pracy. Następnie przeprowadzamy próby z produktami i pomiary hałasu ultradźwiękowego, dokumentowane certyfikatami.
Generator kontroluje parametry przetwornika i dostarcza sygnał zapewniający zadaną amplitudę na końcu noża niezależnie od obciążenia produktem i maszyną. Jednocześnie utrzymuje częstotliwość właściwej postaci drgań, określonej podczas projektowania noża.
Sterowanie wieloma nożami pozwala dynamicznie kontrolować częstotliwość każdego noża, nagrzewanie powodowane drganiami i tarciem oraz inne parametry. Można zastosować generatory ze specjalnymi interfejsami HMI, Profibus lub Profinet.
Rozwijamy rozwiązania zwiększające pewność działania w złożonych warunkach:
Najczęściej jeden przetwornik jest ustawiony w osi cięcia, jak na ilustracji powyżej.
Zalety:
Przetworniki są ustawione prostopadle do osi cięcia.
Zalety:
Opanowanie projektowania noży, działania łańcucha akustycznego — generatora i przetwornika — oraz parametrów ultradźwiękowych, a także rozwój systemów wibracyjnych na zamówienie i zwiększanie ich niezawodności, służą ograniczaniu strat. Łączymy wysoką wydajność, precyzję, mniejszą siłę cięcia i proste, powtarzalne cięcie.

Cięcie ultradźwiękowe
SODEVA jest zintegrowanym producentem maszyn do cięcia ultradźwiękowego. Dysponuje trzema biurami technicznymi: mechanicznym do własnych projektów, automatyki do programów i sterowania liniami z korektą masy oraz elektrycznym do schematów, okablowania i szaf sterowniczych.
Własna produkcja konstrukcji metalowych wykonuje ramy maszyn, przesiewacze, wanny myjące i przenośniki. Dział badań i rozwoju zajmuje się ultradźwiękami i procesami branżowymi. Firma zgłasza trzy lub cztery patenty rocznie, projektuje wszystkie noże oraz systemy akustyczne i wibracyjne, współpracując z ośrodkami badawczymi. Własne centra obróbcze wytwarzają części, a monterzy przekazują specjalistom procesu maszyny sprawdzone w intensywnych testach.
Cięcie ultradźwiękowe pozwala dostosować przebieg procesu: plaster po plastrze lub grupowanie dachówkowe, odprowadzanie początków i końcówek, bardzo cienkie plastry, podawanie przekładek, cięcie nadążne za walcarką, formaty mieszane, cięcie w formach i kostki w linii. Specjalne profile i mikrouzębienie pozwalają obrabiać różne produkty.
Cały ultradźwiękowy łańcuch wzmacniający jest projektowany i produkowany przez SODEVA:
Inwestycje w badania i rozwój pozwoliły opatentować technologie stosowane w wielu branżach.
SODEVA projektuje i produkuje całe maszyny dla przemysłu spożywczego, z własnym biurem konstrukcyjnym, produkcją metalową, elektroniką, montażem, programowaniem i regulacją procesu. Wytwarzamy noże z drganiami ultradźwiękowymi lub tradycyjnymi, o długości do jednego metra.
Instalujemy linie w mleczarniach, zakładach słodyczy, cukierniach, piekarniach przemysłowych i przetwórstwie mięsa. Oferujemy maszyny standardowe, dostosowane i wykonywane na zamówienie. Próby produktu pozwalają dobrać nóż i wyposażenie dla szybkiego, precyzyjnego i estetycznego cięcia.
Sonotroda może pracować w krajalnicy, dzielarce i innych maszynach tnących, do żywności, kompozytów, tworzyw sztucznych, złożonych uszczelek, tkanin i innych materiałów.
Porcjujemy produkty od kręgów 100 kg po walce sera koziego, na stałą masę z rekonstrukcją objętości albo według zadanych mas i wymiarów. Projektujemy własne wagi do ważenia w linii, cięcia z dokładnością do grama, cięcia pionowego i poziomego oraz kilku stacji dla serów miękkich i twardych.
Ta sama krajalnica może obrabiać formaty okrągłe i prostokątne. Wizja steruje porcjowaniem kręgów i podłużnych bloków oraz pozycjonuje noże między etykietami. Dobieramy cięcie i drgania do serów miękkich, prasowanych, twardych i półtwardych, z wydrążaniem dokładnie w środku kręgu.
Ograniczamy regulacje i wymianę narzędzi. Vibracut® dzieli Brie w płaszczyźnie równikowej, aby umożliwić nadziewanie i późniejsze cięcie na kliny.
Specjalne noże ultradźwiękowe tną nugat, galaretki owocowe, czekoladę, pianki i batony zbożowe na batony lub kostki. Kompaktowe roboty wykonują programowane rozdzielanie i przycinanie brzegów z użyciem noży ograniczających przywieranie.
Płyty czekolady są cięte na pralinki i rozstawiane do oblewania w linii. Linie do batonów zbożowych mogą pracować przez trzy zmiany po osiem godzin. Cięcie strumieniem wody nie rozstawia porcji przed oblewaniem.
Chococut rozstawia pralinki na płytach z arkuszem papieru, ułatwiając oblewanie. Profil noża zapewnia proste cięcie bez odchylenia, z generatorem dopasowanym do czekolady, aby jej nie topić.
Tniemy świeże lub mrożone wyroby w ramach prostokątnych, od małych ciastek po mille-feuille, a także ciasta okrągłe w formach, z wyjściem na kilka przenośników. Ultradźwięki tworzą gładką powierzchnię bez zwilżania i stożkowatości charakterystycznych dla strumienia wody, z rozdzielaniem porcji do pakowania.
Opracowaliśmy cięcie mrożonego pieczywa w linii dla producentów kanapek, do 7000 sztuk na godzinę. Można także ciąć sucharki, ciasto przed pieczeniem na zadaną grubość i wykonywać nacięcia w linii do produkcji plastrów brioche.
Oferujemy proste cięcie ciast bez odchylenia, w tym płyt 600 × 400 mm, z automatycznym czyszczeniem noży wibrujących.
Cięcie w linii pasztetów i pasztetów w cieście z kontrolą masy obejmuje wieloskładnikowe produkty z mięsem i warzywami, takimi jak karczochy, papryka i szpinak. Sonotroda tnie z dużą prędkością, bez przywierania i ze zmienną szerokością plastrów.
Generator wieloczęstotliwościowy i własna technologia pozwalają ciąć złożone wyroby: mięso, pasztety w cieście i terriny. Precyzja po ważeniu wynosi kilka gramów. Noże wykonujemy ze stopów tytanu jakości lotniczej i możemy je naprawiać niewielkim kosztem.
Cienka, długa i ustawiana pod kątem sonotroda Vibracut® pozwala wytwarzać małe kostki i słupki do przekąsek lub tapas. Opatentowane noże najpierw tną poziome plastry, następnie kostki, które są przekazywane w linii do pakowania.
Dokumentacja techniczna przedstawia wymiary i możliwości maszyny.
Możemy zainstalować zintegrowane systemy czyszczenia Ecolab, dopasowane do higieny, dezynfekcji i mycia. Noże są myte automatycznie zgodnie z cyklem i rodzajem produkcji.
Własna produkcja całej maszyny, w tym noży ultradźwiękowych, pozwala przygotować budżet dla każdego produktu i dobrze dobrać komponenty.
Instalacje na całym świecie obejmują kompaktowe porcjowarki i kompletne linie z wagami korygującymi cięcie według masy na wyjściu. Stała kontrola pozwala ograniczać nadwyżkę masy i poprawiać wykorzystanie surowca. System jest dostosowywany do norm kraju; zabezpieczony dostęp do PLC umożliwia kontrolę działania.
Maszyny są dopasowane do specyfikacji klienta. Dominującym materiałem jest stal nierdzewna, a spoiny są wygładzane ze wszystkich stron, aby ograniczyć gromadzenie wody. Izolacja akustyczna wykorzystuje grube tworzywo, a urządzenia otrzymują certyfikat akustyczny. Dobieramy komponenty elektroniczne i kompozytowe od sprawdzonych dostawców.
Patenty i znaki towarowe wspierają rozwój procesu. Generatory kontrolują ultradźwięki, a nastawy dla poszczególnych receptur są przechowywane w maszynie.
Nasza produkcja obejmuje konstrukcję, automatykę, okablowanie, wytwarzanie konstrukcji metalowych, cięcie laserowe, obróbkę i montaż. Linie przechowują receptury klienta i mogą być okresowo nadzorowane przez Internet, ze zdalnym połączeniem do systemu.
Noże i technologie SODEVA służą również do cięcia kompozytów, a roboty w motoryzacji wykorzystują je do płyt węglowych, tkanin i gumy.
Oferujemy zespoły z generatorem 20 lub 35 kHz do cięcia, zgrzewania i przesiewania, przetwornikiem i sonotrodą o długości od 200 mm do ponad jednego metra. Sterowanie ultradźwiękami jest dopasowane do materiału. Nóż stanowi podstawę technologii, wokół której budujemy maszynę standardową lub specjalną.
Próby pomagają wybrać najlepsze rozwiązanie cięcia ultradźwiękowego.