Quelle est l'application de l'usinage par ultrasons

Le développement récent des industries modernes de haute technologie a donné lieu à la création de toute une gamme de nouveaux matériaux. Il s'agit notamment des aciers et alliages à haute résistance, inoxydables et résistants à la chaleur, du titane, des céramiques, des composites et d'autres matériaux non métalliques. Ces matériaux peuvent ne pas convenir aux méthodes d'usinage traditionnelles en raison de l'écaillage ou de la fracture de la couche superficielle, voire de l'ensemble du composant, et entraînent  une mauvaise qualité du produit.

  

  De même, la création de nouveaux matériaux met souvent en lumière certains problèmes insolubles dans le cadre des technologies traditionnelles. Dans certains cas, ces problèmes sont causés par la construction de l'objet et les exigences qui lui sont particulières. A titre d'exemple, en microélectronique, il est souvent nécessaire de connecter certains composants sans les chauffer ni ajouter de couches intermédiaires. Cela interdit l'utilisation de méthodes traditionnelles telles que le brasage ou le soudage.

  

Beaucoup de ces problèmes et d’autres similaires peuvent être résolus avec succès grâce aux technologies ultrasoniques. L'USD (Ultrasonic Drilling Machine) utilise un nouveau mécanisme d'entraînement pour transformer les ultrasons ou les vibrations de la pointe d'un cornet en un martelage sonique d'un foret à travers une masse intermédiaire volant librement.

 

INTRODUCTION:

  L'utilisation de Les ultrasons pour les processus d'usinage de matériaux durs et cassants sont connus depuis le début des années 1950. Le processus de travail d'une machine à ultrasons est effectué en soumettant son outil à une combinaison de deux mouvements. Un mouvement de conduite est nécessaire pour façonner le w/p. Une haute fréquence

Des vibrations (ultrasoniques) de direction, de fréquence et d’intensité spécifiques sont ensuite superposées. Les machines à ultrasons appartiennent à la classe générale des machines vibrantes, mais elles forment un groupe spécial pour les raisons suivantes.

 La première raison est déterminée par les particularités du comportement des matériaux et des fluides dans un champ ultrasonore. Parmi ces particularités, il y a le changement radical des caractéristiques élastiques-plastiques qui incluent la fragilité, la plasticité et la viscosité. La deuxième raison est due aux particularités de construction des principales parties de la machine. Les composants principaux sont généralement formés à l'aide de systèmes de barres vibrantes constituées de sections hétérogènes et utilisant des guides d'ondes. L'interaction outil-pièce conduit à une non-linéarité du système vibratoire dans ses conditions de fonctionnement. Nous avons tenté de considérer les fondements physiques des processus ultrasonores parmi lesquels nous nous concentrons sur les usinage par ultrasons de matériaux fragiles. La construction de la machine et de ses éléments dépend essentiellement du processus exécuté par l'outil. Par conséquent, les paramètres optimaux requis pour un ensemble d'opérations spécifié doivent être étudiés afin de produire la qualité d'usinage requise dans le temps et les ressources autorisés.

DEMANDES

 L'usinage par ultrasons est idéal pour certains types de matériaux et d'applications. Les matériaux fragiles  , en particulier la céramique et le verre, sont des candidats typiques pour  l'usinage par ultrasons. L'usinage par ultrasons est capable d'usiner  des formes complexes et très détaillées et peut être usiné avec des tolérances très serrées (± 0,01 mm en routine) avec  des machines et des générateurs correctement conçus. Les formes géométriques complexes et les contours 3D  peuvent être usinés avec une relative facilité dans des matériaux fragiles. Plusieurs trous,  parfois des centaines, peuvent être percés simultanément dans des matériaux très durs avec  une grande précision.

Canaux et trous usinés par ultrasons dans une plaquette de silicium polycristallin. 

 Opérations de frappe de matériaux comme le verre, la céramique, etc.

 Filetage en tournant et en translation de manière appropriée la pièce/l'outil.

 Rotatif L'usinage par ultrasons utilise un outil à surface abrasive qui tourne et  vibre simultanément. La combinaison de l'action rotative et vibrante de l'outil  rend l'usinage rotatif par ultrasons idéal pour percer des trous et réaliser  des fraisages de profils par ultrasons dans la céramique et les matériaux fragiles difficiles à  usiner avec les processus traditionnels.

 L'usinage par ultrasons peut être utilisé pour former et redresser des électrodes de graphite pour  l'usinage par électroérosion. Il est particulièrement adapté au formage et au redressement de  configurations aux formes et détails complexes nécessitant des coins internes nets et  d'excellentes finitions de surface.

 Il est particulièrement utile dans les trous de micro-perçage jusqu'à 0,1 mm.