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超聲波加工特點 超聲波加工運用

說到超聲波加工, 可能很多消費者瞭解的不多, 感覺超聲波加工離我們很遠, 其實現在很多產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點及運用, 以供大家參考。

超聲波加工特點

不受材料是否導電的限制;工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小, 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, 材料越硬或強度、韌性越大則越難加工;由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用, 磨料的硬度應比被加工材料的硬度高, 而工具的硬度可以低於工件材料;可以與其他多種加工方法結合應用, 如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。

超聲加工主要用於各種硬脆材料, 如玻璃、石英、陶瓷、矽、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。

超聲打孔的孔徑範圍是0.1~90毫米, 加工深度可達100毫米以上, 孔的精度可達0.02~0.05毫米。 表面粗糙度在採用W40碳化硼磨料加工玻璃時可達1.25~0.63微米, 加工硬質合金時可達0.63~0.32微米。

超聲加工機一般由由電源(即超聲發生器)、振動系統(包括超聲換能器和變幅杆)和機床本體三部分組成。

超聲發生器將交流電轉換為超聲頻電功率輸出, 功率由數瓦至數千瓦, 最大可達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, 金屬的通常用於千瓦以上的大功率超聲加工機;鐵氧體的通常用於千瓦以下的小功率超聲加工機。 電致伸縮換能器用壓電陶瓷製成,

主要用於小功率超聲加工機。

變幅杆起著放大振幅和聚能的作用, 按截面積變化規律有錐形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。 機床本體一般有立式和臥式兩種類型, 超聲振動系統則相應地垂直放置和水準放置。

超聲波加工運用

1、成形加工

超聲波加工各種硬脆材料的圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細一孔、套料等。 雖然其生產率不如電火花、電解加工, 但加工精度及工件表面品質則化於電火花、電解加工。 例如, 生產上用硬質冶金代替合金工具鋼製造技 深模、拉絲模等模具, 其耐用度可提高80-100 倍。 採用電火花加工, 工件表面常出現微裂紋, 影響了模具表面品質和使用壽命。 而採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、內孔錐度可修整至8'。 對矽等半導體硬脆材料進行套料等加工, 更顯示了超聲波加工的特色。 例如, 在 直徑90mm、厚25mm 的矽片上, 可套料加工出176 個直徑僅為1mm 的元件, 時間只需1.5min, 合格率高達 90%-95%, 加工精度為正負 0.02mm。 此外, 近年來, 超聲加工已經排除其通向微細加工領域的障礙。

2、切割加工

超聲精密切割半導體、鐵氧體、石英、寶石、陶瓷、金剛石等硬脆材料, 比用金 剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生產率高、經濟性好的優點。 例如, 超聲切割高7mm、寬15-20mm 的鍺晶片, 可在3.5min 內切割出厚0.08mm 的薄片;超聲切割單晶矽片一次可切割10-20 片。 再如, 在陶瓷厚膜積體電路用的元件中, 加工8mm、厚0.6mm 的陶瓷片, 1min 內可加工4 片。

3、焊接加工

超聲焊接是利用超聲頻振動作用,

去除工件表面的氧化膜, 使新的本體表面顯 出來, 並在兩個被焊工件表面分子的高速振動撞擊下, 摩擦發熱。 親和粘接在一起。 其不僅可以焊接尼龍、塑膠及表面易生成氧化股的鋁製品等, 還可以在陶瓷等非金屬表面掛錫、掛銀、塗覆薄層。 由於超聲焊接不需要外加熱和焊劑, 焊接熱影響區很小, 施加壓力微小, 故可焊接直徑或厚度很小的(0.015-0.03)不同金屬材料, 也可焊接塑膠薄纖維及不規則形狀的硬熱塑膠。 目前, 大型積體電路引線連接等, 已廣泛採用超聲焊接。

4、超聲清洗加工

主要用於幾何形狀複雜、清洗品質要求高的中、小精密零件, 特別是工件上的探小孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的精清洗。 採用其他清洗方法, 效果差,甚至無法清洗,採用超聲清洗則效果好、生產率高。目前,在半導體和積體電路元件、儀錶儀器零件、電真空器件、光學零件、精密機械零件、醫療器械、放射性污染等的清洗中應用。 一般認為,超聲清洗是由於清洗液(水基清洗劑、氯化烴類溶劑、石油熔劑等應 超聲波作用下產生空化效應的結果。空化效應產生的強烈衝擊波,直接作用到被清洗部位上的汙物等,並使之脫落下來;空化作用產生的空化氣泡滲透到汙物與被清洗部位表面之間,促使汙物脫落;在汙物被清洗液溶解的情況下,空化效應可加速溶解過程。超聲清洗時,應合理選擇工作頻率和聲壓強度,以產生良好的空化效應,提高清洗效果。此外,清洗液的溫度不可過高,以防空化效應的減弱,影響清洗效果。

關於超聲波加工的相關資訊就為大家介紹到這裡了,希望這篇文章對大家有所幫助。如果大家還有什麼不明白的地方可以在下方給小編留言哦,我們會儘快為您解答。

效果差,甚至無法清洗,採用超聲清洗則效果好、生產率高。目前,在半導體和積體電路元件、儀錶儀器零件、電真空器件、光學零件、精密機械零件、醫療器械、放射性污染等的清洗中應用。 一般認為,超聲清洗是由於清洗液(水基清洗劑、氯化烴類溶劑、石油熔劑等應 超聲波作用下產生空化效應的結果。空化效應產生的強烈衝擊波,直接作用到被清洗部位上的汙物等,並使之脫落下來;空化作用產生的空化氣泡滲透到汙物與被清洗部位表面之間,促使汙物脫落;在汙物被清洗液溶解的情況下,空化效應可加速溶解過程。超聲清洗時,應合理選擇工作頻率和聲壓強度,以產生良好的空化效應,提高清洗效果。此外,清洗液的溫度不可過高,以防空化效應的減弱,影響清洗效果。

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