Cтраница 2
Начинается развитие ультразвуковых способов в технологии формования и при резании. Ультразвуковое резание дает высококачественные поверхности. [16]
Применение ультразвукового резания для разделки германия и кремния позволяет увеличить производительность в несколько раз при уменьшении отходов и повышении точности. При этом кремний режется почти с такой же скоростью, как и германий. Для выполнения операции мелкого раскроя применяют многолезвийный инструмент, который состоит из большого количества спаянных трубок и пластин, и одновременно вырезает до нескольких сотен элементов с часовой производительностью до 11 000 шт. Аналогичная технология применяется для разрезания пьезокварца. Так, на вырезание 21 пластины 16 X 16 X 0 3 мм тратится 10 мин. [17]
По мере углубления инструмента в деталь трение возрастает, инструмент изнашивается, доступ абразива затрудняется, возникают закупорки, а в результате падает производительность и точность обработки. Вот почему инструмент для ультразвукового резания не удается делать достаточно длинным, а обрабатываемое отверстие глубоким. [18]
В последнее время для обработки хрупких материалов, таких, как стекло, кремний, алмаз, твердые сплавы и другие, широко применяются ультразвуковые станки. На рис. 1 приведена схема ультразвукового резания. Под ударами зерен абразива происходит скалывание мелких частиц обрабатываемого материала. Исследования процесса [4] показали, что съем материала производится лишь в случае прямого удара инструмента по абразивной частичке, лежащей на обрабатываемой поверхности. [19]
Колебания от преобразователя или от концентратора к инструменту могут быть переданы также через гибкую стальную проволоку. Этот прием может оказаться полезным для производства ультразвукового резания в труднодоступных местах. Таких проволочных звукопроводов может быть несколько, причем общая производительность для небольшого числа звукопроводов растет пропорционально их числу. [20]
Ультразвуковой способ дает возможность изготавливать неразъемные вырубные и вытяжные матрицы сложной конфигурации относительно небольших размеров, а также пуансоны. В связи с большим износом инструмента при ультразвуковом резании твердых сплавов обработка ведется в два прохода. Затем следует чистовой проход. Инструмент занижен по контуру на 0 08 - 0 16 мм; берется абразив с зерном № 320 или еще более мелкий. [21]
Ультразвук используют для механической обработки твердых и хрупких материалов: резание, сверление металлов, стекла, керамики, обработка драгоценных камней. Наиболее перспективным и широко распространенным в промышленности является ультразвуковое резание, применяемое для размерной обработки металлов, основанное на дробящем действии ультразвука. [22]
Двухкамерная ультразвуковая сирена. [23] |
Газоочистка звуковая), ускорение диффузии, экстрагирования и пропитки, предотвращение осаждения накипи и образование инкрустации, являются, по-видимому, акустич. Ультразвуковое резание основано на выкалывании микрочастиц обрабатываемого материала зернами абразива, по к-рым ударяет колеблющийся с УЗ частотой профилированный или фасонный инструмент. При ультразвуковой кристаллизации существенную роль играют как кавитация, так и перемешивание, Физич. [24]
Двухкамерная ультразвуковая сирена. [25] |
Газоочистка звуковая), ускорение диффузии, экстрагирования и пропитки, предотвращение осаждения накипи и образование инкрустации, являются, по-видимому, акустич. Ультразвуковое резание основано на выкалывании микрочастиц обрабатываемого материала зернами абразива, по к-рым ударяет колеблющийся с УЗ частотой профилированный или фасонный инструмент. При ультразвуковой кристаллизации существенную роль играют как кавитация, так и перемешивание. [26]
Методы обработки, основанные на отделении материала ( в частности, со срезанием стружки), значительно усовершенствовались за последние годы. Улучшились инструментальные материалы, увеличилась мощность и скорость станков, улучшилось их управление. Разработано много новых процессов, таких как ультразвуковое резание, электроискровая и электрохимическая обработка, химическое фрезерование, резание электронным и лазерным лучом. [27]
Как только принцип стал ясен, конструктивное решение не заставило себя долго ждать. И вскоре ( уже в 1953 - 1955 гг.) на промышленном рынке появились первые ультразвуковые станки, способные резать стекло, керамику, твердые сплавы, полупроводниковые материалы, драгоценные камни. В Советском Союзе работы по созданию ультразвуковых станков, разработке технологии и исследованию физического механизма процесса ультразвукового резания проводились во многих организациях, в том числе в Акустическом институте АН СССР, Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков. [28]
Ультразвуковое резание, или размерная обработка материалов, позволяет производить обработку хрупких материалов ( керамики, кварца, стекла) вне зависимости от степени их твердости при высокой точности обработки п чистоте поверхности. Разрушение материала происходит вследствие прямого выбивания абразивных частиц, лежащих па поверхности обрабатываемой детали, торцом инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Однако кавитация играет и отрицат. Ультразвуковое резание широко применяется также для разделки и вырезания полупроводниковых элементов из германия и кремния. [29]
Увеличение эффективности и экономичности процессов, рациональное конструирование ультразвуковых установок, определение оптимальных технологических режимов требуют глубокого проникновения в их физическую картину и понимания их механизма. К сожалению, как это нередко бывает в новых быстро развивающихся областях техники, физическое обоснование не удовлетворяет требованиям практики; наука отстает от техники. Было бы неверным считать, что в соответствующих направлениях публикуется мало работ: количество отдельных исследований, посвященных физическим аспектам технологического применения ультразвука, достаточно велико, но подавляющее большинство относится к частным, узко практическим вопросам. И только в двух монографиях советских авторов, посвященных ультразвуковой сварке1 и ультразвуковому резанию 2, имеются сводные данные, охватывающие физику этих процессов. [30]