산업분야에 초음파를 적용

1. 소개

   초음파 처리는 초음파 진동 도구를 사용하여 공작물과 도구 사이의 연마 현탁액을 구동하고 공작물의 처리된 부분에 충격을 가하여 연마하여 국부 재료가 분말로 에칭되도록 합니다. 천공, 절단, 연삭 등에 사용되며, 초음파 진동에 의한 공작물 접합 방법. 초음파 가공 기술은 특수 가공 기술 중 하나로 기존 가공에서는 완성이 어려운 난삭재에 적용할 수 있는 경우가 많다. 초음파 제거 처리, 초음파 표면 마무리, 초음파 용접 처리, 초음파 처리 등의 초음파 처리 기술.

 초음파와 그 특성 

탄성 매체에서 진동이 전파되는 것을 파동이라고 하며 파동이라고 합니다. 변동성의 물리적 본질은 에너지 전달 과정입니다.

가청 음파: 16~160000Hz 사이의 주파수를 갖는 음파.

초저주파: 16Hz 미만의 주파수를 갖는 음파.

초음파: 16000Hz보다 높은 주파수를 갖는 음파.

초음파: 1010Hz보다 높은 주파수를 갖는 음파.

2, 초음파의 기본 특성

(1) 초음파는 음파와 마찬가지로 기체, 액체, 고체 등 다양한 탄성 매체에서 전파될 때 전파 속도가 다릅니다.

(2) 초음파 에너지는 매우 강한 에너지를 전달하여 전파 방향의 장애물에 압력(음압)을 가합니다. 초음파는 에너지 밀도로 진동 에너지를 측정할 수 있는 종파이며, 에너지 밀도는 100W/cm2 이상에 도달할 수 있습니다.

(3) 초음파가 액체 매질에서 전파되면 계면에서 강한 충격과 캐비테이션을 생성하고 가공을 강화할 수 있습니다.

(4) 초음파는 반사, 간섭, 공명 현상을 일으키고 파동의 중첩이 일어나 더 큰 처리 에너지를 얻습니다.

삼. 초음파 가공의 원리와 특성

1. 초음파 가공의 기본 원리

초음파 가공은 초음파를 동력으로 사용하여 연마재를 밀어 매우 빠른 속도로 공작물의 표면에 충격을 가합니다. 연마재의 영향으로 공작물 재료가 파괴되어 떨어집니다.

A. 초음파 발생기는 교류를 초음파 전기 진동으로 변환합니다.

B. 변환기는 전기 진동을 기계적 진동으로 변환합니다.

C. 혼은 진폭을 0.05-0.1mm로 증폭시키고 구동 도구는 초음파로 진동합니다.

D. 공구는 연마재를 고속으로 밀어서 충격을 가하고, 공작물을 던지고, 공작물 표면 재료를 분쇄하여 제거합니다.

E. 작동유체에 의해 발생하는 수압충격파와 캐비테이션은 표면재의 균열전파 및 파괴를 가속화시킨다.

F. 초음파 처리는 기계적 충격, 연마 및 캐비테이션이 결합된 결과입니다. 영향이 중요한 역할을 합니다.

2, 초음파 가공의 특성

(1) 다양한 단단하고 부서지기 쉬운 재료, 특히 유리, 세라믹, 석영, 보석, 다이아몬드 등과 같은 비전도성 비금속 재료를 가공하는 데 적합합니다.

(2) 도구는 더 복잡한 모양을 위해 더 부드러운 재료로 만들 수 있습니다.

(3) 공구와 공작물의 상대 이동이 간단하여 기계 구조가 단순합니다.

(4) 절삭력이 작고, 절삭열도 작고, 변형 및 연소가 발생하지 않으며, 가공 정밀도 및 표면 품질도 좋다.

4개. 초음파 처리 장비

     초음파 처리 장비는 초음파 처리 장비라고도 합니다. 다양한 출력 크기와 회사의 초음파 처리 장비는 구조 형태가 다르지만 구성 요소는 기본적으로 동일합니다.

    초음파 처리 장치는 일반적으로 초음파 발생기, 초음파 진동 시스템(음향 부품), 공작 기계 본체 및 연마 작동 유체 순환 시스템으로 구성됩니다.

     초음파 처리 장치

  1, 초음파 발생기

기능: 전력 주파수 AC를 특정 전력 출력으로 초음파 주파수 진동으로 변환합니다.

2. 음향 구성 요소(변환기, 혼 및 부스터)

기능: 초음파 발생기에서 출력되는 고주파 전기 에너지를 기계적 진동 에너지로 변환하고 경적을 통해 고주파 및 작은 진폭으로 공구의 단면을 초음파 처리합니다.

파이브. 초음파 기술 처리 응용

A. 초음파가공은 EDM, 전해가공에 비해 생산성은 떨어지지만, 가공정밀도와 표면품질은 우수합니다.

나. 더욱 중요한 것은 유리, 세라믹, 석영, 실리콘, 마노, 보석, 다이아몬드 등 가공이 어려운 반도체 및 비금속의 단단하고 부서지기 쉬운 재료의 가공이 가능하다는 점이다.

C. EDM 후 일부 경화강, 경질 합금 다이, 와이어 드로잉 다이, 플라스틱 금형 등의 경우 표면 거칠기를 더욱 줄이기 위해 초음파 연마 및 마감 처리가 자주 사용됩니다.

1, 유형(캐비티) 홀 가공

 초음파는 현재 부서지기 쉽고 단단한 재료의 둥근 구멍, 구멍, 공동, 중첩, 미세 기공 등의 처리에 주로 사용됩니다.

2, 절단 가공

일반적인 가공 방법으로는 절단하기 어려운 세라믹, 석영, 실리콘, 보석 등과 같은 깨지기 쉬운 경질 재료의 초음파 가공은 단면이 얇고 슬릿이 좁으며 정밀도가 높고 생산성이 높으며 경제성이 좋은 장점이 있습니다.

3, 초음파 세척

원리: 초음파의 작용에 따른 세척액의 캐비테이션 효과 결과를 기반으로 합니다. 캐비테이션 효과에 의해 발생하는 강한 충격액체는 피세정물에 직접 작용하여 오염물질이 파괴되어 피세척면에서 떨어지게 됩니다.

용도: 공작물의 깊은 작은 구멍, 미세 구멍, 곡선 구멍, 막힌 구멍, 홈, 좁은 슬릿 등 다른 방법으로 복잡한 형상, 높은 청소 품질 및 열악한 청소 효과를 가진 중소 정밀 부품에 주로 사용됩니다. 정밀한 세척, 높은 생산성 및 정제율.

   현재 반도체 및 집적 회로 부품, 계측 부품, 전기 진공 장치, 광학 부품, 의료 기기 등의 세척에 사용됩니다.

4, 초음파 용접

원리 : 초음파 진동을 사용하여 공작물 표면의 산화막을 제거하여 공작물이 몸체 표면에 노출되도록하여 두 공작물의 표면이 고속 진동의 영향으로 마찰 가열되어 친화력으로 결합됩니다.

용도 : 나일론, 플라스틱, 알루미늄 제품을 용접하는데 사용되며 표면에 산화피막을 형성하기 쉽습니다. 또한 세라믹과 같은 비금속 표면에 주석을 걸고 은을 걸어 이러한 재료의 납땜성을 향상시키는 데 사용할 수도 있습니다. 일반적으로 용접이 어려운 희귀금속을 용접합니다. 티타늄, 몰리브덴 등

5, 복합 처리

경질합금, 내열합금 등 초경금속 재료의 초음파 가공은 가공 속도가 느리고 공구 손실이 높습니다. 가공 속도를 향상시키고 공구 손실을 줄이기 위해 초음파 주입, 전해 가공 또는 EDM을 사용하여 인젝터를 가공합니다. 방사구금의 구멍이나 슬릿은 생산성과 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.

6, 비파괴 테스트

거리 측정, 제어, 모니터링 및 재료 측정의 비파괴 테스트를 위한 대부분의 재료 특성에 대한 초음파 방향성 방출, 반사 및 침투입니다.