Corte por ultrassons

Que materiais podem ser cortados com ultrassons?

O corte por ultrassons é particularmente apreciado na indústria alimentar. Por exemplo, as tortas, as barras de doces, o queijo, os bolos de creme e os wraps são frequentemente cortados com recurso à tecnologia de ultrassons, uma vez que o corte por ultrassons não deforma nem danifica os alimentos. A consistência dos alimentos é irrelevante para um corte preciso. Podem ser frescos, congelados, quebradiços, cremosos ou compostos.

Os têxteis técnicos, os não-tecidos e os tecidos também podem ser cortados de forma particularmente eficiente com ultrassons, uma vez que a lâmina vibratória não só separa durante o corte, como também sela as arestas ao mesmo tempo.

Até os materiais mais espessos e elásticos, como plásticos ou borracha – por exemplo, vedantes de janelas ou pneus de automóveis durante a produção – podem ser facilmente cortados, uma vez que a lâmina oscilante desliza ao longo da borracha com uma pressão mínima graças ao desgaste reduzido da superfície. O material derrete na superfície de contacto e não apresenta praticamente nenhuma resistência à lâmina.

Como funciona o corte por ultrassons?

Tal como a soldadura por ultrassons, a tecnologia de corte por ultrassons utiliza um sonotrodo. No caso do corte, este elemento é denominado "sonotrodo de corte" porque inclui uma lâmina afiada. Esta lâmina de ultrassom é tão afiada como uma faca de cozinha comum. No entanto, o processo de corte em si baseia-se num princípio diferente. A faca de cozinha utiliza a pressão e a fricção da superfície para cortar os alimentos. A borracha, por exemplo, não pode ser cortada desta forma.

No corte por ultrassons, a lâmina de corte de ultrassons desliza quase sem esforço ao longo do produto graças à vibração e à fusão do material pelos ultrassons. O produto a ser cortado não apresenta praticamente nenhuma resistência à lâmina de ultrassom oscilante. Como resultado, os alimentos não são deformados e a lâmina não fica presa na borracha. A lâmina também desliza ao longo dos têxteis com uma percentagem de termoplásticos com apenas uma ligeira pressão graças às superfícies de corte fundidas e à baixa fricção.

A fusão é conseguida unicamente pela energia fornecida pelos ultrassons. Esta é uma grande vantagem no corte de alimentos, uma vez que mesmo os produtos sensíveis (à temperatura), como o queijo ou as tortas, podem ser cortados de forma perfeita.

O corte de alimentos por ultrassons também é uma tecnologia limpa porque a vibração sacode qualquer acumulação na lâmina durante o processo de corte. A lâmina não fica colada nem suja – mantém-se limpa.

Que requisitos é que a tecnologia de corte por ultrassons pode satisfazer?

• A lâmina de ultrassom produz cortes suaves e reproduzíveis – quer esteja a cortar películas como PE, PP ou PVC, a cortar queijo em fatias ou a fatiar bolos de creme.
• Os produtos – desde tortas cremosas a plásticos – mantêm a forma durante o corte por ultrassons.
• O corte por ultrassons é adequado para materiais sensíveis à temperatura, uma vez que a lâmina de ultrassom fria não causa quaisquer danos térmicos. As barras de chocolate derretem na mão – mas não derretem durante o corte com ultrassons.
• Graças à tecnologia de ultrassons, os tempos de ciclo são muito curtos para cortar alimentos, têxteis ou plásticos. É igualmente fácil realizar um corte rápido e contínuo.
• Graças ao princípio funcional do corte por ultrassons, o corte perfeito e preciso realiza simultaneamente uma selagem das bordas, especialmente em têxteis técnicos, não-tecidos e tecidos. Isto evita que as arestas se desfiem.
• Os intervalos de manutenção da lâmina de ultrassom para limpeza são muito longos. Como os materiais não aderem à lâmina de ultrassom, ao contrário do que acontece com uma faca de cozinha, e a vibração do ultrassom a mantém limpa durante o corte de alimentos, os tempos de inatividade para a limpeza da lâmina e das superfícies são muito reduzidos.
• Graças ao princípio tecnológico, o corte de têxteis é um processo muito limpo, uma vez que apenas é gerada uma quantidade reduzida de poeiras.

Como é que o corte por ultrassons é integrado no processo de produção?

Os componentes de corte por ultrassons são utilizados em linhas de produção automatizadas e em máquinas especiais.

Corte de alimentos com ultrassons:

No corte de alimentos com ultrassons, distingue-se entre corte cíclico e corte contínuo, dependendo da disposição das linhas de produção.

Corte cíclico

O corte cíclico é adequado, por exemplo, para fatiar queijo, tortas ou pão. Um sonotrodo de corte divide o produto em fatias ou pedaços iguais com um movimento de curso vertical. Os componentes de ultrassons estão integrados no sistema de corte.

Corte contínuo

Por outro lado, o corte contínuo por ultrassons é utilizado para realizar um movimento de corte horizontal com um corte vertical num produto. Nesta aplicação, a lâmina de corte por ultrassons está instalada de forma fixa e o produto é deslocado, por exemplo, num tapete rolante, em direção à lâmina. O sonotrodo de corte desliza ao longo do produto de forma precisa e com pouca resistência, dividindo-o na horizontal.

Corte de têxteis técnicos, não-tecidos e tecidos por ultrassons:

A vantagem mais importante do corte de têxteis, não-tecidos e tecidos por ultrassons é o facto de as arestas serem simultaneamente fundidas e seladas durante o corte. Isto minimiza a formação de poeiras.

Ao contrário do corte de alimentos, os tecidos não são apenas cortados de forma automatizada, mas também de forma manual em algumas aplicações com ultrassons – por exemplo, quando não é possível um corte automatizado. 

Corte contínuo 

Um processo de corte contínuo com ultrassons pode ser realizado em têxteis em rolos. Neste caso, as faixas podem ser separadas de forma contínua e seladas em simultâneo em linhas de automatização através de um sonotrodo de corte. São possíveis diferentes velocidades, dependendo do tipo de tecido e do material de base.
Explicamos-lhe o princípio neste vídeo.

Corte de contornos

O corte de contornos de não-tecidos e tecidos é semelhante à perfuração. O processo de corte é realizado através do movimento de perfuração. O contorno é fixo. Como ferramenta de corte, é utilizado um sonotrodo com o formato adequado, que recorta o produto num suporte plano a cada curso…

… ou é utilizado um sonotrodo plano, sendo que a lâmina — a "lâmina de perfuração" — é determinada pela forma do suporte sobre o qual o produto é colocado. As possibilidades de contorno são praticamente ilimitadas. As aplicações típicas deste tipo de corte por ultrassons incluem máscaras e máscaras com filtro.

Corte flexível

O corte flexível com ultrassons não se destina a realizar formas ou cortes predefinidos, mas sim a remover o excesso de resíduos de tecidos num passo de limpeza. Este passo de trabalho é frequentemente manual, mas também pode ser facilmente automatizado. No corte flexível, o componente laminado é fixado e a lâmina de ultrassom desliza em torno da peça de plástico. Em alternativa, a lâmina é fixada e a aresta do componente a ser limpo é guiada ao longo do sonotrodo de corte.

Uma aplicação típica para o corte flexível é a remoção de excesso de material de peças de plástico revestidas na indústria automóvel, p. ex., nos pilares A-B-C. 

Vantagens - Alimentos:

Sem deformações

A lâmina de corte por ultrassons desliza ao longo dos alimentos com pouca pressão. Isto evita deformações no produto. Desta forma, mesmo os alimentos sensíveis podem ser cortados em fatias particularmente finas e precisas.

Minimização da entrada de calor no produto

O sonotrodo de corte não aquece durante o processo de corte. Isto é particularmente importante para alimentos sensíveis à temperatura, uma vez que apenas é transferida uma quantidade mínima de calor para o produto e o alimento é protegido.

Sem depósitos de produtos na lâmina

Mesmo ao cortar alimentos pegajosos, a lâmina permanece limpa graças ao movimento dos ultrassons. Desta forma, os tempos de inatividade para limpeza da lâmina são minimizados, a disponibilidade do sistema é aumentada e os custos são reduzidos.

"Save Food": minimização dos desperdícios de produção

A tecnologia de ultrassons é uma tecnologia muito precisa, o que permite realizar cortes altamente reproduzíveis e minimizar a quantidade de desperdícios de produção. Além disso, a lâmina de corte, que permanece limpa, também reduz o desperdício alimentar relacionado com a produção.

Vantagens - têxteis e plásticos/borracha:

Rápido, quase sem resistência

O corte por ultrassons é uma tecnologia rápida. Com pouca pressão, a lâmina desliza sem esforço e rapidamente ao longo do material. Graças ao princípio da tecnologia de ultrassons – vibração e plastificação – a resistência do material é muito baixa, o que significa que mesmo os materiais resistentes como a borracha podem ser facilmente cortados.

Preciso e perfeito

Os cortes com ultrassons são altamente reproduzíveis, muito precisos e perfeitos. A lâmina de ultrassom e as arestas de corte não ficam sujas e não são geradas praticamente nenhumas poeiras.

Corte com alta frequência/velocidade

O corte por ultrassons é um método rápido: dependendo do material e das exigências, a lâmina de ultrassom realiza até 120 cortes por minuto, por exemplo, em etiquetas têxteis, ou 25 metros por minuto para cortes contínuos.

Corte e selagem das arestas de corte num único passo – sem desfiamento

Os têxteis técnicos, os não-tecidos e os tecidos podem ser cortados e selados num único passo. As arestas são ligeiramente fundidas pelos ultrassons, o que evita qualquer desfiamento. Isto não só minimiza o desenvolvimento de poeiras, como também poupa custos e tempo, uma vez que as arestas já não precisam de acabamento posterior.

Corte e união num único passo de trabalho

Se for necessário cortar e soldar simultaneamente duas camadas de tecido sobrepostas, isso pode ser realizado numa só operação com a tecnologia de ultrassons. O ligeiro derretimento do tecido faz com que as duas camadas se unam permanentemente.

Perguntas e respostas sobre o tema do corte por ultrassons