超音波カッターを自作できないかと妄想 続2

市販の超音波洗浄機用のドライブPCBは。トランスの2次側のLC直列共振回路を通して、フィードバックして自励発振しているので周波数が自由に可変できない。のがわかった。

そこで、ALIEXPRESSから下記のインバーターPCBを注文した。
これはDC12Vを入力して、20kHzの380Vと18Vが出力する。

サイズ変更ALIEXPRESSから購入したDC-ACインバーターPCB

これはSG2525で20kHzを発振してFETをドライブしている。
回路を改造して、周波数を40kHz付近に可変できるようにした
サイズ変更インバーターPCBを周波数可変可能に改造


周波数を約40kHzに変えて、インバーターの交流出力をBLT型振動子に入力してみた。

下記は、インバーター出力～振動子を直結した時の、インバーター出力の波形。
なんでこんな波形になるのかさっぱりわからない。
チョークコイル無し直結_singleモードで停止して撮影01

下記は、インバーター出力～振動子の間へ直列にチョークコイルを入れた時の、インバーター出力の波形。
リンギングが多いけれど方形波、想像通りの波形です。
チョークコイルを入れた_トランス出力の波形01

下記は、インバーター出力～振動子の間へ直列にチョークコイルを入れた時の、BLT型振動子の波形。
正弦波、想像通りの波形です　　
チョークコイルを入れた_振動子の波形01

超音波洗浄機用のBLT型振動子の、アルミ部は旋盤で削って、下記の形にした。
先端にNTデザインの替刃を付けている。
サイズ変更DSC03886


　通電して実験した結果。
インバーターのFETがかなり熱くなる。FETの駆動に問題があるのかもしれない。
DC12V電源から5Aを入力すると、BLT型振動子かなり強く振動する。
BLT型振動子を水没してみると、振動子周囲からは気泡が多く発生する。
しかし先端の刃からは、気泡の発生が少ない

　推測
振動子から刃までの形状が重要なのだろう。
そこの形が悪いと刃先まで超音波が伝わらないのだろう。
きっと市販の超音波カッターは、その形にノウハウがあるのだろう。

　今後の展望
旋盤が自由に使えれば、いろいろな形を試して、ベストな形状が見つかるかもしれない。
しかし、私は旋盤が使えないので試行錯誤は難しい。

　結論
超音波カッターを自作するのは諦めました。