Ультразвуковая обработка:принцип, работа, оборудование, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем об ультразвуковой обработке, принципе, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с его схемой. Ультразвуковая обработка — это нетрадиционный процесс обработки, который используется для обработки хрупких и твердых материалов. Этот процесс обработки появился в 1950 году для обработки поверхности электроэрозионной обработки. Теперь этот процесс используется во многих отраслях промышленности для удаления металла из-за его более низкой стоимости, отсутствия тепловыделения и эффективной механической обработки.

Ультразвуковая обработка:

Принцип:

Он работает по тому же принципу, что и ультразвуковая сварка. Эта обработка использует ультразвуковые волны для создания высокочастотной силы с малой амплитудой, которая действует как движущая сила абразива. Ультразвуковая машина генерирует высокочастотную вибрационную волну частотой от 20000 до 30000 Гц и амплитудой около 25-50 микрон. Эта высокочастотная вибрационная передача абразивной частице содержится в абразивной суспензии. Это приводит к вдавливанию абразивной частицы в хрупкую заготовку и удалению металла с контактной поверхности.

Оборудование:

Источник питания:

Как мы знаем, этот процесс обработки требует высокочастотной ультразвуковой волны. Поэтому для этого процесса требуется высокочастотный источник питания высокого напряжения. Этот блок преобразует электрическое напряжение низкой частоты (60 Гц) в электрическое напряжение высокой частоты (20 кГц).

Магнитострикционный преобразователь:

Как известно, преобразователь – это устройство, преобразующее электрические одиночные колебания в механические. В ультразвуковой обработке преобразователь магнитострикционного типа используется для создания механической вибрации. Этот преобразователь изготовлен из никеля или никелевого сплава.

Бустер:

Механическая вибрация, создаваемая преобразователем, проходит через усилитель, который усиливает ее и подает на рупор.

Инструмент:

Инструмент, применяемый при ультразвуковой обработке, должен быть таким, чтобы вдавливание абразивной частицы не приводило к его хрупкому разрушению. Таким образом, инструмент изготовлен из жестких, прочных и пластичных материалов, таких как сталь, нержавеющая сталь и т. д.

Держатель инструмента или рожок:

Как следует из названия, этот блок соединяет инструмент с датчиком. Он передает усиленную вибрацию от бустера на инструмент. Он должен иметь высокий предел выносливости.

Абразивная суспензия:

Суспензия абразивных частиц на водной основе, используемая в качестве абразивной суспензии при ультразвуковой обработке. В качестве абразивных частиц в этой суспензии используются карбид кремния, оксид алюминия, карбид бора. Механизм подачи и возврата пульпы также используется в УСМ.

Рабочий процесс:

Теперь мы знаем об основной части и идее ультразвуковой обработки. При этой обработке материал удаляется путем вдавливания абразивной частицы в заготовку. Это работает следующим образом.

Схема ультразвуковой машины

• Сначала низкочастотный электрический ток проходит через источник питания. Этот низкочастотный ток преобразуется в высокочастотный через некоторое электрическое оборудование.
• Этот высокочастотный ток проходит через преобразователь. Преобразователь преобразует этот высокочастотный электрический сигнал в высокочастотную механическую вибрацию.
• Эта механическая вибрация проходит через усилитель. Усилитель усиливает эту высокочастотную вибрацию и подает звуковой сигнал.
• Рог, также известный как держатель инструмента, передает эту усиленную вибрацию инструменту, который заставляет инструмент вибрировать с ультразвуковой частотой.
• Когда инструмент вибрирует, он заставляет абразивные частицы вибрировать с такой высокой частотой. Эта абразивная частица ударяется о заготовку и удаляет с нее металл.

Это весь рабочий процесс ультразвуковой обработки.

Применение:

• Эта обработка используется для обработки твердых и хрупких материалов, таких как карбид, керамика, стекло и т. д.
• Это используется при обработке штампов и инструментов сверл, станков для волочения проволоки и т. д.
• Используется при изготовлении лопаток турбины из нитрита кремния.
• Он используется для огранки алмазов желаемой формы.
• Он используется для обработки непроводящего твердого материала, который не может быть обработан с помощью ECM или EDM из-за плохой проводимости.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Твердый материал легко обрабатывается этим методом.
• При работе не выделяется тепло, поэтому нет проблем с наклепом или изменением структуры заготовки.
• Непроводящие металлы или неметаллы, которые не могут быть обработаны ECM или EDM, могут быть обработаны им.
• Не образует сколов значительных размеров.

Недостатки:

• Это гораздо медленнее, чем другие механические процессы.
• Износ инструмента высок, поскольку абразивные частицы воздействуют как на заготовку, так и на инструмент.
• Он может обрабатывать только твердый материал. Ковкий металл не может быть обработан этим методом.
• Его нельзя использовать для сверления глубоких отверстий.

Это все о принципе ультразвуковой обработки, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в своих социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей. Спасибо, что прочитали это.