Qual è l'applicazione della lavorazione ad ultrasuoni

Il recente sviluppo delle moderne industrie hi-tech ha dato origine alla creazione di tutta una serie di nuovi materiali. Questi includono acciai e leghe ad alta resistenza, inossidabili e resistenti al calore, titanio, ceramica, compositi e altri materiali non metallici. Questi materiali potrebbero non essere adatti ai metodi di lavorazione tradizionali a causa della scheggiatura o frattura dello strato superficiale, o anche dell'intero componente, con conseguente  scarsa qualità del prodotto.

  

  Allo stesso modo, la creazione di nuovi materiali spesso evidenzia alcuni problemi irrisolvibili nel quadro delle tecnologie tradizionali. In alcuni casi questi problemi sono causati dalla struttura dell'oggetto e dai requisiti ad esso particolari. Ad esempio, nella microelettronica, spesso è necessario collegare alcuni componenti senza riscaldarli o aggiungere strati intermedi. Ciò vieta l'uso di metodi tradizionali come la brasatura o la saldatura.

  

Molti di questi e altri problemi simili possono essere risolti con successo utilizzando le tecnologie ad ultrasuoni. L'USD (Ultrasonic Drilling Machine) utilizza un nuovo meccanismo di azionamento per trasformare gli ultrasuoni o le vibrazioni della punta di un corno in un martellamento sonico di una punta da trapano attraverso una massa volante libera intermedia.

 

INTRODUZIONE:

  L'uso di gli ultrasuoni per i processi di lavorazione di materiali duri e fragili sono noti fin dall'inizio degli anni '50. Il processo di lavoro di una macchina ad ultrasuoni viene eseguito sottoponendo il suo utensile a una combinazione di due movimenti. È necessario un movimento di guida per modellare il w/p. Un'alta frequenza

Vengono quindi sovrapposte le vibrazioni (ultrasoniche) di direzione, frequenza e intensità specifiche. Le macchine ad ultrasuoni appartengono alla classe generale delle macchine a vibrazione, ma formano un gruppo speciale per i seguenti motivi.

 Il primo motivo è determinato dalle peculiarità del comportamento dei materiali e dei mezzi in un campo ultrasonico. Tra queste peculiarità vi è il drastico cambiamento delle caratteristiche elastico – plastiche che comprendono fragilità, plasticità e viscosità. Il secondo motivo è dovuto alle peculiarità costruttive delle parti principali della macchina. I componenti principali sono solitamente realizzati utilizzando sistemi a barre vibranti costituiti da sezioni eterogenee e utilizzando guide d'onda. L'interazione utensile-pezzo porta ad una non linearità nel sistema di vibrazione nelle sue condizioni operative. Abbiamo cercato di considerare i fondamenti fisici dei processi ad ultrasuoni tra i quali ci concentreremo sul lavorazione ad ultrasuoni di materiali fragili. La costruzione della macchina e dei suoi elementi dipende in modo critico dal processo eseguito dall'utensile. Pertanto è necessario studiare i parametri ottimali, quelli richiesti per una serie specifica di operazioni, al fine di produrre la qualità di lavorazione richiesta entro il tempo e le risorse consentiti.

APPLICAZIONI

 La lavorazione ad ultrasuoni è ideale per determinati tipi di materiali e applicazioni. I materiali fragili  , in particolare ceramica e vetro, sono tipici candidati per  la lavorazione ad ultrasuoni. La lavorazione ad ultrasuoni è in grado di lavorare forme complesse e altamente dettagliate  e può essere lavorata con tolleranze molto strette (± 0,01 mm di routine) con  macchine e generatori adeguatamente progettati. Forme geometriche complesse e contorni 3D  possono essere lavorati con relativa facilità in materiali fragili. fori multipli, a volte centinaia, in materiali molto duri con  È possibile praticare simultaneamente  grande precisione.

Canali e fori lavorati ad ultrasuoni in un wafer di silicio policristallino. 

 Operazioni di coniatura per materiali come vetro, ceramica, ecc.

 Filettare ruotando e traslando opportunamente il pezzo/utensile.

 Rotatorio la lavorazione ad ultrasuoni utilizza uno strumento con superficie abrasiva che viene ruotato e  vibrato contemporaneamente. La combinazione dell'azione rotante e vibrante dell'utensile  rende la lavorazione rotativa a ultrasuoni ideale per praticare fori ed eseguire  fresature di profili a ultrasuoni in ceramica e materiali ingegnerizzati fragili difficili da  lavorare con i processi tradizionali.

 La lavorazione ad ultrasuoni può essere utilizzata per formare e rettificare elettrodi di grafite per  la lavorazione a scarica elettrica. È particolarmente adatto alla formatura e al ripristino di  configurazioni complesse e dettagliate che richiedono angoli interni acuti ed  eccellenti finiture superficiali.

 È particolarmente utile nella microforatura fino a 0,1 mm.