超聲波切刀的工作原理核心是利用高頻機(jī)械振動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的低損傷、高精度切割，而非傳統(tǒng)刀具依靠鋒利刃口的擠壓與切削。

具體工作流程可分為 3 個(gè)關(guān)鍵步驟：

1. 高頻振動(dòng)激發(fā)超聲波發(fā)生器將工頻交流電（220V/380V）轉(zhuǎn)換為高頻電信號(hào)（通常為 20–40kHz），傳輸至換能器。換能器通過壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，將高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)化為同頻率的機(jī)械振動(dòng)，振幅通常為幾微米到幾十微米。

2. 振幅放大與傳遞換能器輸出的振動(dòng)振幅較小，無法直接滿足切割需求，需通過變幅桿（振幅放大棒） 對(duì)振動(dòng)進(jìn)行放大。變幅桿根據(jù)聲學(xué)原理設(shè)計(jì)，可將振幅放大至數(shù)十到數(shù)百微米，同時(shí)將振動(dòng)能量高效傳遞至前端的切刀刀頭。

3. 振動(dòng)切割作用當(dāng)?shù)额^接觸待切割材料時(shí)，高頻微幅振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生兩種核心作用：

• 微觀沖擊分離：刀頭每秒數(shù)萬次的振動(dòng)，會(huì)對(duì)材料接觸面產(chǎn)生連續(xù)的微觀沖擊力，快速破壞材料分子間的結(jié)合力，實(shí)現(xiàn)材料的瞬時(shí)分離。

• 減粘防粘與封邊：振動(dòng)會(huì)減少刀頭與材料的接觸面積和摩擦力，避免粘性材料粘附刀面；對(duì)于織物、薄膜等柔性材料，振動(dòng)產(chǎn)生的微量熱量可實(shí)現(xiàn)切口的熔融封邊，防止邊緣起毛、拉絲。

與傳統(tǒng)切割相比，超聲波切刀的優(yōu)勢在于低壓力、低損傷，不會(huì)造成材料的擠壓變形、崩邊或熱灼傷，尤其適用于熱敏材料、粘性材料、柔性材料和精密復(fù)合材料的切割。