Az ultrahang alkalmazása az iparban

1. Bevezetés

   Az ultrahangos feldolgozás ultrahangos vibrációs eszközöket használ a csiszolószuszpenzió meghajtására a munkadarab és a szerszám között, ütve és polírozva a munkadarab feldolgozott részét, így a helyi anyag porrá maródik. Perforáláshoz, vágáshoz, köszörüléshez stb., valamint a munkadarabok ultrahangos vibrációval történő összekapcsolásának módszeréhez. Az ultrahangos feldolgozási technológia a speciális feldolgozási technológiák közé tartozik, és gyakran alkalmazható olyan nehezen megmunkálható anyagoknál, amelyek a hagyományos feldolgozás során nehezen kivitelezhetők. Ultrahangos feldolgozási technológia, például ultrahangos eltávolítási feldolgozás, ultrahangos felületkezelés, ultrahangos hegesztési feldolgozás és ultrahangos feldolgozás.

 Az ultrahang és jellemzői 

A rezgés terjedését rugalmas közegben fluktuációnak nevezzük, amit hullámnak nevezünk. A volatilitás fizikai lényege az energiaátadás folyamata.

Hallható hanghullámok: 16 és 160 000 Hz közötti frekvenciájú hanghullámok.

Infrahanghullámok: 16 Hz alatti frekvenciájú hanghullámok.

Ultrahang: 16000 Hz-nél nagyobb frekvenciájú hanghullámok.

Ultrahanghullámok: 1010 Hz-nél nagyobb frekvenciájú hanghullámok.

2, az ultrahang alapvető jellemzői

(1) Az ultrahanghullámok, akárcsak a hanghullámok, eltérő terjedési sebességgel rendelkeznek, amikor különböző rugalmas közegekben, például gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban terjednek.

(2) Az ultrahang energia nagyon erős energiát ad át, amely nyomást (hangnyomást) fejt ki terjedési irányában az akadályokra. Az ultrahang hullámok longitudinális hullámok, amelyek rezgési energiája energiasűrűséggel mérhető, energiasűrűsége pedig elérheti a 100 W/cm2-t is.

(3) Amikor az ultrahanghullám a folyékony közegben terjed, erős hatást és kavitációt generálhat a határfelületen, és erősítheti a feldolgozást.

(4) Az ultrahanghullámok visszaverődést, interferencia- és rezonanciajelenségeket idéznek elő, és a hullámok szuperpozíciója következik be, ezáltal nagyobb feldolgozási energiához jutnak.

három. Az ultrahangos megmunkálás elvei és jellemzői

1. Az ultrahangos megmunkálás alapelve

Az ultrahangos megmunkálás ultrahanghullámokat használ a csiszolóanyag megnyomására, és nagyon nagy sebességgel ütközik a munkadarab felületével. A munkadarab anyaga megsemmisül és leesik a csiszolóanyag hatására.

A. Az ultrahangos generátor a váltakozó áramot ultrahangos elektromos rezgéssé alakítja át;

B. A jelátalakító az elektromos rezgéseket mechanikai rezgésekké alakítja;

C. A kürt 0,05-0,1 mm-re erősíti az amplitúdót, és a meghajtó szerszám ultrahanggal vibrál.

D. A szerszám nagy sebességgel nyomja a csiszolóanyagot az ütközésig, dobja el a munkadarabot, törje össze a munkadarab felületi anyagát és távolítsa el;

E. A munkafolyadék által generált hidraulikus lökéshullámok és kavitáció felgyorsítja a repedés terjedését és a felületi anyag pusztulását.

F. Az ultrahangos feldolgozás mechanikai hatás, polírozás és kavitáció együttes eredménye. A hatás nagy szerepet játszik.

2, az ultrahangos feldolgozás jellemzői

(1) Alkalmas különféle kemény és törékeny anyagok, különösen nem vezető nem fémes anyagok, például üveg, kerámia, kvarc, drágakövek, gyémántok és hasonlók feldolgozására.

(2) A szerszámok puhább anyagokból készíthetők bonyolultabb formákhoz.

(3) A szerszám és a munkadarab egymáshoz viszonyított mozgása egyszerű, ami egyszerűvé teszi a gép szerkezetét.

(4) A vágási erő kicsi, a vágási hő kicsi, deformáció és égés nem okoz, és a feldolgozási pontosság és a felület minősége is jó.

négy. Ultrahangos feldolgozó berendezések

     Az ultrahangos feldolgozó berendezést ultrahangos feldolgozó berendezésnek is nevezik. Bár a különböző teljesítményű és különböző cégek ultrahangos feldolgozó berendezések szerkezeti formájukban eltérőek, alkatrészeik alapvetően azonosak.

    Az ultrahangos feldolgozó berendezés általában egy ultrahangos generátorból, egy ultrahangos vibrációs rendszerből (akusztikus alkatrész), egy szerszámgép testből és egy csiszolóanyag-keringtető rendszerből áll.

     Ultrahangos feldolgozó berendezés

  1, ultrahangos generátor

Funkció: Alakítsa át az AC teljesítményfrekvenciát ultrahangos frekvencia oszcillációvá, bizonyos kimeneti teljesítménnyel.

2. Akusztikus alkatrészek (transzducerek, kürtök és hangerősítő.)

Funkció: Az ultrahangos generátorból származó nagyfrekvenciás elektromos energia mechanikai vibrációs energiává alakítása, és a szerszám végfelületének ultrahangos feldolgozása nagy frekvenciával és kis amplitúdóval a kürtön keresztül.

Ötös. Ultrahangos technológiai feldolgozási alkalmazás

V. Bár az ultrahangos megmunkálás termelékenysége alacsonyabb, mint az EDM-é és az elektrolitikus megmunkálásé, a megmunkálási pontosság és a felületi minőség jobb, mint azok.

B. Ennél is fontosabb, hogy lehetséges a nehezen feldolgozható félvezető és nem fémes kemény és rideg anyagok, például üveg, kerámia, kvarc, szilícium, achát, drágakövek, gyémántok és hasonlók feldolgozására.

C. Egyes edzett acélok, keményötvözetek, huzalhúzó szerszámok, műanyag formák stb. esetében szikraforgácsolás után gyakran használják az ultrahangos polírozást és kikészítést a felületi érdesség további csökkentésére.

1, típusú (üreges) furatfeldolgozás

 Az ultrahangot jelenleg főleg rideg és kemény anyagok kerek lyukak, lyukak, üregek, fészkek, mikropórusok stb. feldolgozására használják.

2, vágási feldolgozás

Törékeny kemény anyagok, például kerámiák, kvarcok, szilícium, drágakövek stb., amelyek hagyományos feldolgozási módszerekkel nehezen vághatók, ultrahangos feldolgozása előnye a vékony szakasz, a keskeny rés, a nagy pontosság, a nagy termelékenység és a jó gazdaságosság.

3, ultrahangos tisztítás

Alapelv: A tisztítóoldat ultrahangos hullámok hatására kialakuló kavitációs hatásának eredménye alapján. A kavitációs hatás által generált erős ütőfolyadék közvetlenül a tisztítandó alkatrészre hat, így a szennyeződés megsemmisül és leesik a tisztítandó felületről.

Alkalmazás: Főleg kis és közepes precíziós, összetett geometriájú, magas tisztítási minőséggel és más módszerekkel gyenge tisztító hatású alkatrészekhez használják, különösen mély kis lyukak, mikrolyukak, ívelt lyukak, zsákfuratok, hornyok, keskeny rések stb. esetén a munkadarabon. Finom tisztítás, magas termelékenység és tisztítási sebesség.

   Jelenleg félvezetők és integrált áramköri alkatrészek, műszeralkatrészek, elektromos vákuumkészülékek, optikai alkatrészek, orvosi eszközök stb. tisztítására használják.

4, ultrahangos hegesztés

Alapelv: Ultrahangos rezgéssel távolítják el az oxidréteget a munkadarab felületéről, így a munkadarab szabaddá válik a test felületén, így a két munkadarab felülete súrlódásilag felmelegszik a nagy sebességű vibráció hatására, és affinitás köti össze.

Alkalmazás: Nejlon, műanyag és alumínium termékek hegesztésére szolgál, felületükön könnyen képezhető oxidfilm. Használható ón és ezüst felakasztására is nem fémes felületekre, például kerámiára, hogy javítsa ezen anyagok forraszthatóságát. Ritka fémek hegesztése, amelyek általában nehezen hegeszthetők. Ilyen például a titán, molibdén stb.

5, kompozit feldolgozás

A keményfém anyagok, például keményötvözetek és hőálló ötvözetek ultrahangos megmunkálása alacsony feldolgozási sebességgel és nagy szerszámveszteséggel rendelkezik. A feldolgozási sebesség javítása és a szerszámveszteség csökkentése érdekében az injektorok feldolgozásához ultrahangos befecskendezést, elektrolitikus megmunkálást vagy EDM-et használnak. A fonófejen lévő lyukak vagy rések nagymértékben növelhetik a termelékenységet és a minőséget.

6, roncsolásmentes vizsgálat

Ultrahangos irányított emisszió, visszaverődés és behatolás a legtöbb anyagtulajdonságon roncsolásmentes teszteléshez a távolság meghatározásában, vezérlésében, felügyeletében és anyagmérésében.