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超声波加工特点超声波加工运用

2018-07-27 12:18 来源: 浏览: 2条

超声波加工特点 超声波加工运用

说到超声波加工,可能很多消费者了解的不多,感觉超声波加工离我们很远,其实现在很多产品都由超声波加工而来。下面就随来看看超声波加工特点及运用,以供大家参考。

说到超声波加工,可能很多消费者了解的不多,感觉超声波加工离我们很远,其实现在很多产品都由超声波加工而来。下面就随来看看超声波加工特点及运用,以供大家参考。

超声波加工特点

不受材料是否导电的限制;工具对工件的宏观作用力小、热影响小,因而可加工薄壁、窄缝和薄片工件;被加工材料的脆性越大越容易加工,材料越硬或强度、韧性越大则越难加工;由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度应比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低于工件材料;可以与其他多种加工方法结合应用,如超声振动切削、超声电火花加工和超声电解加工等。

超声加工主要用于各种硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、锗、铁氧体、宝石和玉器等的打孔(包括圆孔、异形孔和弯曲孔等)、切割、开槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面抛光和砂轮修整等方面。

超声打孔的孔径范围是0.1~90毫米

,加工深度可达100毫米以上,孔的精度可达0.02~0.05毫米。表面粗糙度在采用W40碳化硼磨料加工玻璃时可达1.25~0.63微米,加工硬质合金时可达0.63~0.32微米。

超声加工机一般由由电源(即超声发生器)、振动系统(包括超声换能器和变幅杆)和机床本体三部分组成。

超声发生器将交流电转换为超声频电功率输出,功率由数瓦至数千瓦,最大可达10千瓦。通常使用的超声换能器有磁致伸缩的和电致伸缩的两类

超声波加工特点超声波加工运用

。磁致伸缩换能器又有金属的和铁氧体的两种,金属的通常用于千瓦以上的大功率超声加工机;铁氧体的通常用于千瓦以下的小功率超声加工机。电致伸缩换能器用压电陶瓷制成,主要用于小功率超声加工机。

变幅杆起着放大振幅和聚能的作用,按截面积变化规律有锥形、指数曲线形、悬链线形、阶梯形等。机床本体一般有立式和卧式两种类型,超声振动系统则相应地垂直放置和水平放置。

超声波加工运用

1、成形加工

超声波加工各种硬脆材料的圆孔、型孔、型腔、沟槽、异形贯通孔、弯曲孔、微细一孔、套料等。虽然其生产率不如电火花、电解加工,但加工精度及工件表面质量则化于电火花、电解加工。例如,生产上用硬质冶金代替合金工具钢制造技 深模、拉丝模等模具,其耐用度可提高 倍。采用电火花加工,工件表面常出现微裂纹,影响了模具表面质量和使用寿命。而采用超声加工则无此缺陷,且尺寸精度可控制在0..02mm 之内、内孔锥度可修整至8。对硅等半导体硬脆材料进行套料等加工,更显示了超声波加工的特色。例如,在 直径90mm、厚25mm 的硅片上,可套料加工出176 个直径仅为1mm 的元件, 时间只需1.5min,合格率高达 90%-95%,加工精度为正负 0.02mm。 此外,近年来,超声加工已经排除其通向微细加工领域的障碍。

2、切割加工

超声精密切割半导体、铁氧体、石英、宝石、陶瓷、金刚石等硬脆材料,比用金 刚石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生产率高、经济性好的优点。例如,超声切割高7mm、宽mm 的锗晶片,可在3.5min 内切割出厚0.08mm 的薄片;超声切割单晶硅片一次可切割 片。再如,在陶瓷厚膜集成电路用的元件中,加工8mm、厚0.6mm 的陶瓷片,1min 内可加工4 片。

3、焊接加工

超声焊接是利用超声频振动作用,去除工件表面的氧化膜,使新的本体表面显 出来,并在两个被焊工件表面分子的高速振动撞击下,摩擦发热。亲和粘接在一起。其不仅可以焊接尼龙、塑料及表面易生成氧化股的铝制品等,还可以在陶瓷等非金属表面挂锡、挂银、涂覆薄层。由于超声焊接不需要外加热和焊剂,焊接热影响区很小,施加压力微小,故可焊接直径或厚度很小的(0..03)不同金属材料,也可焊接塑料薄纤维及不规则形状的硬热塑料。目前,大规模集成电路引线连接等,已广泛采用超声焊接。

4、超声清洗加工

主要用于几何形状复杂、清洗质量要求高的中、小精密零件

,特别是工件上的探小孔、微孔、弯孔、盲孔、沟槽、窄缝等部位的精清洗。采用其他清洗方法,效果差,甚至无法清洗,采用超声清洗则效果好、生产率高。目前,在半导体和集成电路元件、仪表仪器零件、电真空器件、光学零件、精密机械零件、医疗器械、放射性污染等的清洗中应用。 一般认为,超声清洗是由于清洗液(水基清洗剂、氯化烃类溶剂、石油熔剂等应 超声波作用下产生空化效应的结果。空化效应产生的强烈冲击波,直接作用到被清洗部位上的污物等,并使之脱落下来;空化作用产生的空化气泡渗透到污物与被清洗部位表面之间,促使污物脱落;在污物被清洗液溶解的情况下,空化效应可加速溶解过程。超声清洗时,应合理选择工作频率和声压强度,以产生良好的空化效应,提高清洗效果。此外,清洗液的温度不可过高,以防空化效应的减弱,影响清洗效果。

关于超声波加工的相关信息就为大家介绍到这里了,希望这篇文章对大家有所帮助。如果大家还有什么不明白的地方可以在下方给留言哦,我们会尽快为您解答。