Примена ултразвука у индустријској области

1. Увод

   Ултразвучна обрада користи ултразвучне вибрационе алате за покретање абразивне суспензије између радног предмета и алата, удара и полирања обрађеног дела радног предмета, тако да се локални материјал угравира у прах. За перфорацију, сечење, брушење итд. и метод спајања радних комада ултразвучном вибрацијом. Технологија ултразвучне обраде је једна од посебних технологија обраде и често се може применити на материјале који се тешко обрађују у традиционалној обради. Ултразвучна технологија обраде као што је ултразвучна обрада уклањања, ултразвучна обрада површине, обрада ултразвучног заваривања и ултразвучна обрада.

 Ултразвук и његове карактеристике 

Ширење вибрације у еластичном медију назива се флуктуација, која се назива таласом. Физичка суштина волатилности је процес преноса енергије.

Звучни таласи: звучни таласи са фреквенцијом између 16 и 160000 Хз.

Инфразвучни таласи: Звучни таласи са фреквенцијом испод 16 Хз.

Ултразвучни: Звучни таласи са фреквенцијом већом од 16000 Хз.

Ултразвучни таласи: Звучни таласи са фреквенцијом већом од 1010 Хз.

2, основне карактеристике ултразвука

(1) Ултразвучни таласи, као и звучни таласи, имају различите брзине ширења када се шире у различитим еластичним медијима као што су гасови, течности и чврсте материје.

(2) Ултразвучна енергија преноси веома јаку енергију, која врши притисак (звучни притисак) на препреке у правцу њеног ширења. Ултразвучни таласи су уздужни таласи чија се енергија вибрације може мерити густином енергије, а њена густина енергије може достићи више од 100В/цм2.

(3) Када се ултразвучни талас шири у течном медију, може створити снажан удар и кавитацију на интерфејсу и ојачати обраду.

(4) Ултразвучни таласи ће произвести рефлексију, интерференцију и резонанцију, и доћи ће до суперпозиције таласа, чиме се добија већа енергија обраде.

три. Принципи и карактеристике ултразвучне обраде

1. Основни принцип ултразвучне обраде

Ултразвучна обрада користи ултразвучне таласе као снагу да гурне абразив да удари на површину радног предмета веома великом брзином. Материјал радног предмета се уништава и пада под ударом абразива.

А. Ултразвучни генератор претвара наизменичну струју у ултразвучну електричну осцилацију;

Б. Претварач претвара електричне осцилације у механичке вибрације;

Ц. Сирена појачава амплитуду на 0,05-0,1 мм, а погонски алат ултразвучно вибрира.

Д. Алат гура абразив да удари великом брзином, баца радни предмет, дроби материјал површине радног предмета и уклања га;

Е. Хидраулички ударни таласи и кавитација које ствара радни флуид убрзавају ширење прслине и уништавање површинског материјала.

Ф. Ултразвучна обрада је комбиновани резултат механичког удара, полирања и кавитације. Утицај игра главну улогу.

2, карактеристике ултразвучне обраде

(1) Погодно за обраду различитих тврдих и крхких материјала, посебно непроводних неметалних материјала као што су стакло, керамика, кварц, драго камење, дијаманти и слично.

(2) Алати се могу направити од мекших материјала за сложеније облике.

(3) Релативно кретање алата и радног предмета је једноставно, што чини структуру машине једноставном.

(4) Сила резања је мала, топлота резања је мала, деформација и опекотине нису узроковани, а прецизност обраде и квалитет површине су такође добри.

четири. Опрема за ултразвучну обраду

     Опрема за ултразвучну обраду се такође назива ултразвучна опрема за обраду. Иако се ултразвучна опрема за обраду различитих величина снаге и различитих компанија разликују у структурном облику, њихове компоненте су у основи исте.

    Уређај за ултразвучну обраду се углавном састоји од ултразвучног генератора, ултразвучног система вибрација (акустична компонента), тела алатне машине и система за циркулацију абразивног радног флуида.

     Ултразвучни уређај за обраду

  1, ултразвучни генератор

Функција: Трансформишите фреквенцију напајања наизменичном струјом у ултразвучну фреквенцију са одређеном излазном снагом.

2. Акустичне компоненте (претворници, сирене и појачавач.)

Функција: Претварање излазне електричне енергије високе фреквенције из ултразвучног генератора у енергију механичке вибрације и ултразвучна обрада крајње стране алата са високом фреквенцијом и малом амплитудом кроз рог.

Петице. Примена ултразвучне технологије обраде

О. Иако је продуктивност ултразвучне обраде нижа од оне код ЕДМ и електролитичке обраде, тачност обраде и квалитет површине су супериорнији од њих.

Б. Што је још важније, могуће је обрадити полупроводничке и неметалне тврде и ломљиве материјале који се тешко обрађују, као што су стакло, керамика, кварц, силицијум, ахат, драго камење, дијаманти и слично.

Ц. За неке каљене челике, калупе од тврдих легура, калупе за извлачење жице, пластичне калупе, итд. након ЕДМ, ултразвучно полирање и завршна обрада се често користе за даље смањење храпавости површине.

1, тип (шупљина) обрада рупа

 Ултразвучни се тренутно углавном користи у обради округлих рупа, рупа, шупљина, гнезда, микропора, итд. крхких и тврдих материјала.

2, обрада сечења

Ултразвучна обрада крхких тврдих материјала као што су керамика, кварц, силицијум, драго камење, итд., који се тешко режу обичним методама обраде, има предности танког пресека, уског прореза, високе прецизности, високе продуктивности и добре економичности.

3, ултразвучно чишћење

Принцип: Засновано на резултату ефекта кавитације раствора за чишћење под дејством ултразвучних таласа. Снажна ударна течност настала ефектом кавитације делује директно на део који се чисти, узрокујући уништавање прљавштине и падање са површине која се чисти.

Примена: Углавном се користи за мале и средње прецизне делове сложене геометрије, високог квалитета чишћења и лошег ефекта чишћења другим методама, посебно дубоких малих рупа, микро рупа, закривљених рупа, слепих рупа, жљебова, уских прореза итд. на радном предмету. Фино чишћење, висока продуктивност и брзина пречишћавања.

   Тренутно се користи у чишћењу полупроводника и компоненти интегрисаних кола, делова инструментације, електричних вакуум уређаја, оптичких компоненти, медицинских уређаја итд.

4, ултразвучно заваривање

Принцип: Ултразвучна вибрација се користи за уклањање оксидног филма на површини радног предмета, тако да је радни предмет изложен на површини тела, тако да се површине два обрадака трењем загревају под ударом вибрација велике брзине и афинитетно везују заједно.

Примена: Користи се за заваривање производа од најлона, пластике и алуминијума са лако формирајућим оксидним филмом на површини. Такође се може користити за качење калаја и качење сребра на неметалне површине као што је керамика да би се побољшала лемљивост ових материјала. Заваривање ретких метала које је генерално тешко заварити. Као што су титанијум, молибден итд.

5, композитна обрада

Ултразвучна обрада тврдих металних материјала као што су тврде легуре и легуре отпорне на топлоту има малу брзину обраде и велики губитак алата. Да би се побољшала брзина обраде и смањио губитак алата, за обраду ињектора се користи ултразвучно убризгавање, електролитичка обрада или ЕДМ. Рупе или прорези на центрифуги могу значајно повећати продуктивност и квалитет.

6, испитивање без разарања

Ултразвучна усмерена емисија, рефлексија и пенетрација већине својстава материјала за испитивање без разарања у опсегу, контроли, праћењу и мерењу материјала.