焊接精密度0.01mm

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超声波钻孔加工的应用原理

来源: | 发布日期:2022-05-06

使用超声波可以在很多材料上进行加工钻孔,将超声波换能器焊接在磁致伸缩式超声波换能器上,使超声能量集中到加工工具的末端,这样就可以用很少的能量达到破坏材料的要求。单个工件受到直接的锤击作用,工件只会在表面造成损伤,而事实上,材料并没有被除去。材料移除的方法之一是依靠剪切应力,而施加切向的应力。通常采用粉磨料与超声波纵向振动相配合的工具头进行超声波检测。在使用过程中,磨料将工件表面的应力分散到四面。它们的切线成分是影响工件材料去除的主要因素。此外,磨料悬浮液的声空化效应对加工也有一定影响,这就是超声波加工原理。


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对于某些性能硬而脆的固体材料(如玻璃、红宝石、金刚石、陶瓷、石英、玉石、硅片等)进行加工钻孔,用机械加工方法是很困难的,使用超声波可以在这些材料上加工任何形状的孔。将超声波换能器焊接在磁致伸缩式超声波换能器上,使超声能量集中到加工工具的末端,这样就可以用很少的能量达到破坏材料的要求。

聚能装置顶部有一个工具头,其工具头形状是在材料上加工的模型,在工作时,材料表面加水与磨料的混合液(磨料一般有硬度较大的金刚砂、碳化硼、碳化硅等),在超声发生器的作用下进行超声振动,通过聚能器推动工具头的高速超声波振动,猛烈的超声波振动向润湿的磨料(金刚砂)施加切向的应力,从而磨料将工件表面的应力向四面分散,从而发生空化现象,这种现象产生巨大压力,并迅速破坏材料表面,这种情况下材料表面将留下想要的形状。

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