Tranchage par ultrasons

Coupe nette et sans effort avec ultrasons

Le tranchage par ultrasons est aujourd’hui bien introduit dans le secteur de l’agroalimentaire. Cette technique présente de nombreuses qualités qui la rendent compétitive par rapport aux techniques, comme le jet d’eau qui peut générer une légère humidité sur les produits et induit un coût élevé d’installation et d’entretien.

Le procédé de tranchage par ultrasons consiste à faire vibrer une lame affûtée. Ces vibrations à 20 kHz dont l’amplitude atteint 30 à 100 microns facilitent la découpe car la lame s’insère dans le produit sans forcer ni le comprimer. La lame est par ailleurs en permanence auto-nettoyée ce qui simplifie l’entretien de l’outil de coupe et permet de découper des produits collants. Le tranchage s’effectue sans déchets.

Les avantages de la découpe à ultrasons :

• coupe sans arrachement de matière, meilleure qualité de finition, économie de produit
• diminution de la force d’introduction dans la matière, meilleur rendement, moins d’usure de lame
• adapté à tous produits alimentaires en plaque, pièce, bande, nappe, rond, bloc, pain
• pas de collage ni d’encrassement de la lame
• faible coût d’exploitation
• entretien facile, faible coût de maintenance

Deux méthodes sont généralement mises en œuvre pour l’opération de tranchage : le tranchage par guillotine ou en continu.

Tranchage par guillotine ou massicot

Une lame sonotrode dont la section est triangulaire produit une vibration ultrasonore à son extrémité. Cette lame est enfoncée par un mouvement mécanique dans le produit. Le système permet de découper des bandes dans la continuité d’une chaîne de fabrication.

Tranchage rotatif

Brevet SinapTec

La technique consiste à utiliser une lame circulaire entraînée. Le dispositif de tranchage utilise un générateur ultrasons classique, qui, par un système de couplage approprié au centre du disque, permet de mettre en vibration la surface du disque et son extrémité tranchante.

Les avantages du tranchage rotatif sont :

• une épaisseur de coupe importante grâce à la mise en œuvre de lames disques dont le diamètre peut atteindre 300mm avec une épaisseur de lame de l’ordre de 2mm,
• une vitesse de coupe qui atteint plusieurs mètres minute sans difficulté pour de nombreux matériaux,
• la vibration particulière des lames qui rend possible la réalisation d’un tranchant très fin par comparaison au système à guillotine, une plus grande facilité de mise en œuvre du point de vue cinématique : seul un entraînement rotatif est nécessaire pour assurer un tranchage de qualité. Par ailleurs, il a été remarqué que le réglage de la vitesse de rotation n’est pas très critique par rapport à la vitesse de défilement du produit.