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超聲切削加工的特�(diǎn)及應(yīng)�

�(fā)布:2021-12-30


 

說到超聲�加工,可能很多消�(fèi)者了解的不多,感覺超聲波加工離我們很�(yuǎn),其�(shí)�(xiàn)在很多產(chǎn)品都由超聲波加工而來。下面就隨小編來看看超聲波加工特�(diǎn)及運(yùn)用,以供大家參��

     超聲波加工特�(diǎn)

不受材料是否�(dǎo)電的限制;工具對工件的宏觀作用力小、熱影響�,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件;被加工材料的脆性越大越容易加工,材料越硬或�(qiáng)�、韌性越大則越難加工;由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度�(yīng)比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低于工件材料;可以與其他多種加工方法�(jié)合應(yīng)�,如超聲振動(dòng)切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等�

超聲加工主要用于各種硬脆材料,如玻璃、石�、陶�、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔�)、切割、開�、套料、雕�、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方靀�

超聲打孔的孔徑范圍是0.190毫米,加工深度可�(dá)100毫米以上,孔的精度可�(dá)0.020.05毫米。表面粗糙度在采�W40碳化硼磨料加工玻璃時(shí)可達(dá)1.250.63微米,加工硬�(zhì)合金�(shí)可達(dá)0.630.32微米�

超聲加工�(jī)一般由由電�(即超聲發(fā)生器)、振�(dòng)系統(tǒng)(包括超聲換能器和變幅�)和機(jī)床本體三部分組成�

超聲�(fā)生器將交流電�(zhuǎn)換為超聲頻電功率輸出,功率由�(shù)瓦至�(shù)千瓦,最大可�(dá)10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種,金屬的通常用于千瓦以上的大功率超聲加工�(jī);鐵氧體的通常用于千瓦以下的小功率超聲加工�(jī)。電致伸縮換能器用壓電陶瓷制�,主要用于小功率超聲加工�(jī)�

變幅桿起著放大振幅和聚能的作�,按截面積變化規(guī)律有錐形、指�(shù)曲線彀懸鏈線�、階梯形等。機(jī)床本體一般有立式和臥式兩種類�,超聲振�(dòng)系統(tǒng)則相�(yīng)地垂直放置和水平放置�

超聲波加工運(yùn)�

1、成形加�

超聲波加工各種硬脆材料的圓孔、型孔、型�、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微�(xì)一�、套料等。雖然其生產(chǎn)率不如電火花、電解加�,但加工精度及工件表面質(zhì)量則化于電火�、電解加工。例�,生�(chǎn)上用硬質(zhì)冶金代替合金工具鋼制造技 深模、拉絲模等模�,其耐用度可提高80-100 倍。采用電火花加工,工件表面常出現(xiàn)微裂�,影響了模具表面�(zhì)量和使用壽命。而采用超聲加工則無此缺陷,且尺寸精度可控制在0.01-0.02mm 之內(nèi)、內(nèi)孔錐度可修整�8'。對硅等半導(dǎo)體硬脆材料�(jìn)行套料等加工,更顯示了超聲波加工的特�。例�,在 直徑90mm、厚25mm 的硅片上,可套料加工�176 �(gè)直徑僅為1mm 的元�� �(shí)間只需1.5min,合格率高達(dá) 90-95�,加工精度為正負(fù) 0.02mm� 此外,近年來,超聲加工已�(jīng)排除其通向微細(xì)加工�(lǐng)域的障礙�

2、切割加�

超聲精密切割半導(dǎo)�、鐵氧體、石�、寶石、陶�、金剛石等硬脆材�,比用金 剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生�(chǎn)率高、經(jīng)�(jì)性好的優(yōu)�(diǎn)。例�,超聲切割高7mm、寬15-20mm 的鍺晶片,可�3.5min �(nèi)切割出厚0.08mm 的薄�;超聲切割單晶硅片一次可切割10-20 �。再�,在陶瓷厚膜集成電路用的元件�,加�8mm、厚0.6mm 的陶瓷片�1min �(nèi)可加�4 片�

3、焊接加�

超聲焊接是利用超聲頻振動(dòng)作用,去除工件表面的氧化�,使新的本體表面� 出來,并在兩�(gè)被焊工件表面分子的高速振�(dòng)撞擊下,摩擦�(fā)�。親和粘接在一�。其不僅可以焊接尼龍、塑料及表面易生成氧化股的鋁制品�,還可以在陶瓷等非金屬表面掛�、掛銀、涂覆薄�。由于超聲焊接不需要外加熱和焊�,焊接熱影響區(qū)很小,施加壓力微�,故可焊接直徑或厚度很小的(0.015-0.03)不同金屬材�,也可焊接塑料薄纖維及不�(guī)則形狀的硬熱塑�。目�,大�(guī)模集成電路引線連接�,已廣泛采用超聲焊接�

4、超聲清洗加�

主要用于幾何形狀�(fù)�、清洗質(zhì)量要求高的中、小精密零件,特別是工件上的探小�、微�、彎�、盲�、溝�、窄縫等部位的精清洗。采用其他清洗方�,效果差,甚至無法清�,采用超聲清洗則效果�、生�(chǎn)率高。目�,在半導(dǎo)體和集成電路元件、儀表儀器零�、電真空器件、光�(xué)零件、精密機(jī)械零�、醫(yī)療器械、放射性污染等的清洗中�(yīng)�� 一般認(rèn)�,超聲清洗是由于清洗液(水基清洗劑、氯化烴類溶�、石油熔劑等�(yīng) 超聲波作用下�(chǎn)生空化效�(yīng)的結(jié)�??栈?yīng)�(chǎn)生的�(qiáng)烈沖擊波,直接作用到被清洗部位上的污物等,并使之脫落下來;空化作用產(chǎn)生的空化氣泡滲透到污物與被清洗部位表面之間,促使污物脫�;在污物被清洗液溶解的情況下,空化效�(yīng)可加速溶解過�。超聲清洗時(shí),應(yīng)合理選擇工作頻率和聲壓強(qiáng)度,以產(chǎn)生良好的空化效應(yīng),提高清洗效�。此外,清洗液的溫度不可過高,以防空化效�(yīng)的減�,影響清洗效��

 


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