超聲波加（jiā）工特點 超聲波加工運用

說到超聲波加工，可能很多消費者了解的（de）不多，感覺超聲波加（jiā）工（gōng）離我們很遠，其實（shí）現（xiàn）在很多產品都（dōu）由超聲（shēng）波加工而來。下麵就隨小編來（lái）看看超聲（shēng）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製；工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁（bì）、窄縫和薄片工件；被加工（gōng）材料的脆性越大越容易加（jiā）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（dù）高，而（ér）工具（jù）的硬度可以低於工（gōng）件材料；可以與（yǔ）其他多（duō）種加工方法結合應用，如超聲振動切削（xuē）、超聲電火花加工和超聲電（diàn）解加工等。

超聲加工主（zhǔ）要用於各種硬脆（cuì）材料，如玻璃、石（shí）英、陶瓷（cí）、矽、鍺、鐵氧體、寶石（shí）和玉器等的打孔(包括圓孔、異（yì）形孔和彎曲孔等)、切（qiē）割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表麵拋光和砂（shā）輪修整等方（fāng）麵。

超聲打孔的孔徑範圍是（shì）0.1～90毫米（mǐ），加工深度可達100毫米以上，孔的（de）精度可達0.02～0.05毫米。表麵粗糙度在采用W40碳化硼磨料加（jiā）工（gōng）玻璃時可達1.25～0.63微米，加工硬質合金（jīn）時可達0.63～0.32微米。

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

超聲發（fā）生器將（jiāng）交流電轉換為超聲頻電功率（lǜ）輸出，功率由數（shù）瓦至數千瓦，最大可（kě）達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電（diàn）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（qiān）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（yòng）壓電陶瓷製成，主（zhǔ）要用於小功率超（chāo）聲加（jiā）工機。

變幅杆起著放（fàng）大（dà）振幅和聚能的作用，按（àn）截（jié）麵積變化（huà）規律有錐形、指數曲線（xiàn）形、懸鏈（liàn）線形、階梯形等。機床本體一般有（yǒu）立式（shì）和臥式兩種類型，超聲振動係統則相應地垂直放置和水平放置。

超聲波加工運用

1、成形加工

超聲波加工各（gè）種硬脆材料的圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫（guàn）通孔、彎曲孔、微細一（yī）孔、套料等。雖然其生產率不如電火花、電解加工，但（dàn）加工精度及工件（jiàn）表麵質量則化於電火花、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。采用（yòng）電火花加工，工件表麵常出現微裂紋，影響了模具表麵質量（liàng）和使用壽（shòu）命。而采用超聲加工則無此缺陷，且尺寸精度（dù）可控製在0.01-0.02mm 之內、內孔錐度可修整至8'。對矽等半導（dǎo）體硬脆材料進行套料（liào）等加工，更顯示了超聲波加（jiā）工的特色。例如，在 直徑90mm、厚25mm 的矽片上，可（kě）套料加工出176 個直徑僅為1mm 的元件， 時間（jiān）隻需1.5min，合格率高（gāo）達 90％-95％，加工（gōng）精度為（wéi）正負（fù） 0.02mm。 此外，近年來，超聲加工已經（jīng）排除其通向微細加工（gōng）領域的障礙。

2、切割加（jiā）工

超聲精密切（qiē）割半導（dǎo）體、鐵氧體、石（shí）英、寶石、陶瓷、金剛石等硬脆材（cái）料，比用金 剛石刀具（jù）切割（gē）具有切片薄、切口窄、精度高、生產率高、經（jīng）濟性好的優點。例如，超聲切割高7mm、寬15-20mm 的（de）鍺（zhě）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（zài）陶瓷厚膜集成電（diàn）路用的元（yuán）件中，加工8mm、厚0.6mm 的（de）陶瓷片，1min 內可加工4 片。

3、焊接加（jiā）工

超聲焊接（jiē）是利用超聲（shēng）頻振動作用，去除工（gōng）件表麵的氧化膜，使新的本體表麵顯 出來，並在（zài）兩個被焊工件表麵分子的高速振動撞擊下（xià），摩擦發熱。親和粘接（jiē）在一起。其（qí）不僅（jǐn）可以焊（hàn）接尼龍、塑料及表麵易生成氧化股的鋁製品等，還（hái）可以（yǐ）在陶瓷等非金（jīn）屬表麵掛錫、掛銀、塗覆薄層（céng）。由於超聲焊接不（bú）需要外加（jiā）熱和焊劑，焊接熱影響區很小，施加壓力微（wēi）小，故可焊接直徑（jìng）或厚度很小的（de）（0.015-0.03）不同（tóng）金屬材料，也（yě）可焊（hàn）接塑料薄纖維及不規則形狀的硬熱塑料。目前，大（dà）規模集成電路引線（xiàn）連接等，已廣泛采用超聲焊接。

4、超聲清洗加工

主要用於幾何形狀複雜、清洗質（zhì）量要求高的中、小精密零件，特別是工件上的探小孔（kǒng）、微孔、彎孔、盲（máng）孔、溝槽、窄縫（féng）等部位的精清洗。采用其他清洗方法，效果（guǒ）差，甚至無（wú）法清（qīng）洗，采用超聲清洗則效果好、生產率高。目（mù）前，在半導體和集成電路元件、儀表儀器零件、電真空器件（jiàn）、光學零件、精密機械零件、醫（yī）療器（qì）械、放射性汙染等的（de）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（wū）物等，並（bìng）使之脫落（luò）下來；空化作用產生的空化（huà）氣泡滲透（tòu）到汙物與被清洗部位表麵之間，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（sù）溶解過程。超聲清洗時，應合理選擇工作頻（pín）率（lǜ）和聲壓強度，以（yǐ）產生良好的空（kōng）化效應，提高清洗效果。此外，清洗液（yè）的溫度不可過（guò）高，以防空化效應（yīng）的減弱，影響清洗效果。