i materiali duri e fragili della macchina utensile ultrasonica di 20khz 1000w forano la perforazione per la fresatura

Al contrario, la lavorazione ad ultrasuoni è un processo di lavorazione non termico, non chimico e non elettrico che lascia la composizione chimica,microstruttura del materiale e proprietà fisiche del pezzo inalterateA volte indicato come macinazione ad impatto ultrasonico (UIG) o taglio a vibrazione, il processo UM può essere utilizzato per generare una vasta gamma di caratteristiche complesse in materiali avanzati.

UM è un processo meccanico di rimozione dei materiali che può essere utilizzato per la lavorazione di materiali conducenti e non metallici con durezza superiore a 40 HRC (durezza di Rockwell misurata nella scala C). Il processo UM può essere utilizzato per la macchina di precisione micro-caratteristiche, buchi rotondi e dispari, cavità cieche, e OD / ID caratteristiche.Il tempo di lavorazione è spesso ridotto in modo significativo..

Un flusso costante di liquame abrasivo passa tra lo strumento e il pezzo da lavorare.in combinazione con lo slurry abrasivoL'utensile non entra in contatto con il materiale; solo i grani abrasivi entrano in contatto con il pezzo da lavorare.

Nel processo UM, un segnale elettrico a bassa frequenza viene applicato a un trasduttore, che converte l'energia elettrica in vibrazioni meccaniche ad alta frequenza (~ 20 KHz) (cfr. figura 2).Questa energia meccanica viene trasmessa a un gruppo di corno e attrezzatura e si traduce in una vibrazione unidirezionale dello strumento alla frequenza ultrasonica con un'ampiezza notaL'ampiezza standard di vibrazione è tipicamente inferiore a 0,002 in. Il livello di potenza per questo processo è nell'intervallo da 50 a 3000 watt. La pressione viene applicata allo strumento sotto forma di carico statico..

Un flusso costante di liquame abrasivo passa tra lo strumento e il pezzo di lavoro.e i grani abrasivi sono sospesi in acqua o in una soluzione chimica adeguataL'abrasivo viene utilizzato per eliminare i detriti, mentre l'attrezzatura vibrante, in combinazione con l'abrasivo, abrasiva uniformemente il materiale.lasciando un'immagine inversa precisa della forma dello strumento.

La lavorazione ad ultrasuoni è un processo di lavorazione abrasiva libera che richiede una forza molto bassa applicata al grano abrasivo,che porta a un ridotto fabbisogno di materiali e a un danno minimo o nullo della superficieL'eliminazione del materiale durante il processo UM può essere suddivisa in tre meccanismi: abrasione meccanica mediante il martellamento diretto delle particelle abrasive sul pezzo di lavoro (major),micro-sparatura mediante l'impatto degli abrasivi in libero movimento (minore), e erosione indotta da cavitazione ed effetto chimico (minore).²

I tassi di rimozione dei materiali e la rugosità superficiale generata sulla superficie lavorata dipendono dalle proprietà dei materiali e dai parametri del processo,compresi il tipo e le dimensioni del grano abrasivo utilizzato e l'ampiezza delle vibrazioniIn generale, il tasso di rimozione del materiale sarà inferiore per i materiali con alta durezza del materiale (H) e resistenza alla frattura (KIC).

Anche se le tecnologie di produzione sono ben sviluppate per materiali come i metalli e le loro leghe,Esistono ancora problemi considerevoli nella fabbricazione di materiali duri e fragili, tra cui ceramica e vetroLe loro proprietà fisiche e meccaniche superiori comportano un lungo ciclo di lavorazione e un elevato costo di produzione.La lavorazione ad ultrasuoni (USM) con particolato abrasivo sospeso in liquido per la rimozione del materiale è considerata un metodo efficace per la fabbricazione di questi materialiQuesto lavoro fornisce prima una breve panoramica dell'USM e poi si occupa principalmente dello sviluppo di un modello di simulazione di questo processo utilizzando una tecnica numerica senza maglie.l'idrodinamica delle particelle levigate (SPH)La formazione di crepe sulla superficie di lavoro colpita da due particelle abrasive è studiata per comprendere l'eliminazione del materiale e l'interazione delle particelle abrasive nell'USM.Sono inoltre condotti esperimenti per verificare i risultati della simulazioneIl modello SPH si è dimostrato utile per lo studio dell'USM ed è in grado di prevedere le prestazioni di lavorazione.