超聲波加工特點（diǎn） 超聲波加工運用

說到超聲波加工，可能很多消費者了解的不多，感覺超聲（shēng）波加工離我們很遠，其實現在很多產品都由超（chāo）聲波加工而來。下麵就隨小編來看看超聲波加工特（tè）點及運用，以供大家參考。

     超聲波加工特點

不受（shòu）材料是否導電的限製；工具對工件的宏（hóng）觀作用力小、熱影響小，因而（ér）可加工薄（báo）壁、窄縫和薄片工（gōng）件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強度、韌（rèn）性越大則越難加（jiā）工；由於工（gōng）件材料的碎除主要靠磨料的作用（yòng），磨料（liào）的硬度應比被加工材料的硬度高，而工具的硬（yìng）度可以低於工件材（cái）料；可以與其他多種加（jiā）工方法（fǎ）結（jié）合應用，如超（chāo）聲振動切削、超聲電火（huǒ）花加工和超聲電解加工等。

超（chāo）聲加工主要用於各種硬脆（cuì）材料（liào），如玻璃、石（shí）英、陶瓷、矽（guī）、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的（de）打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽（cáo）、套料、雕（diāo）刻、成批小型零件去毛刺、模具表麵拋光和砂輪修整等方麵（miàn）。

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

超聲加工機一般由由電源(即超聲發生器)、振動係統（tǒng）(包括超聲（shēng）換能器（qì）和變幅杆)和機床本體三部（bù）分組成。

超聲發生器（qì）將交流電（diàn）轉換為超聲頻電功率（lǜ）輸出，功率（lǜ）由數（shù）瓦至數（shù）千瓦，最大（dà）可達10千瓦。通常（cháng）使用的超（chāo）聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類（lèi）。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（yòng）於千瓦（wǎ）以上的大功率超聲加工機；鐵氧（yǎng）體的通常用於千瓦以（yǐ）下的小（xiǎo）功率超（chāo）聲加工機。電（diàn）致伸縮換能（néng）器用壓電陶瓷製成，主要用於小功率超聲加工機（jī）。

變幅杆起著放大振幅和聚能的作用，按截麵積（jī）變化規律有錐形、指數曲（qǔ）線形、懸（xuán）鏈線形、階梯形等。機床本體一般有（yǒu）立式（shì）和臥式（shì）兩種類型，超聲振動係統則相應地垂直放置和水平放（fàng）置（zhì）。

超聲波加工運用

1、成（chéng）形加（jiā）工（gōng）

超聲波加工各種硬脆材料（liào）的圓孔（kǒng）、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細一孔、套（tào）料等。雖然其生產率不如電火花、電解加工，但加工精（jīng）度（dù）及工（gōng）件表麵質（zhì）量則（zé）化於電火花、電解加工。例如，生產上用硬質冶金代替（tì）合金工具鋼製造技 深模（mó）、拉絲模等模具，其耐用度可提高80-100 倍。采用電火（huǒ）花加工，工件表麵（miàn）常出現微裂（liè）紋，影響了模具表麵（miàn）質量和使用壽命。而采用超聲加工（gōng）則無（wú）此缺陷，且尺寸精度可控製在0.01-0.02mm 之（zhī）內、內（nèi）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（shì）了超聲波（bō）加工的特（tè）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（wéi）1mm 的元件， 時間隻需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（yǐ）經排除其通向微（wēi）細加工領域的（de）障礙。

2、切（qiē）割加工

超聲精密切割半導體、鐵氧（yǎng）體、石英、寶石（shí）、陶瓷、金剛石等硬脆材料，比用金（jīn） 剛石（shí）刀具切（qiē）割具有切片薄、切口窄、精（jīng）度高（gāo）、生產率（lǜ）高、經濟（jì）性好的優點（diǎn）。例如，超聲切割高7mm、寬15-20mm 的鍺晶片，可在3.5min 內切割（gē）出厚0.08mm 的薄片；超聲切割單晶（jīng）矽（guī）片一次可切割10-20 片。再如，在陶瓷厚膜集成電路用的元件中，加工8mm、厚（hòu）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（shēng）頻振動作用，去除工件表麵的氧化（huà）膜，使新的本體（tǐ）表麵顯（xiǎn） 出（chū）來（lái），並在兩個被焊工件表麵分子（zǐ）的高速振動撞擊下，摩（mó）擦發熱。親和粘接（jiē）在一起。其不僅可以焊接尼龍、塑料及表麵易生成氧化股的鋁製品等，還可以（yǐ）在陶瓷等非金屬表麵掛錫（xī）、掛銀、塗覆薄層。由於超聲焊接不需要外加熱（rè）和焊劑，焊接熱影響區很小（xiǎo），施加壓力微小，故可（kě）焊接直徑或厚度很小的（0.015-0.03）不同金屬材料，也可焊接塑料薄（báo）纖維（wéi）及不規則形狀的硬熱塑料。目前，大規模集成電路引線連接等，已廣泛采（cǎi）用超聲焊接。

4、超聲清洗加工

主要用於幾何形狀複雜、清洗質量要求高的中、小精密零件，特別是工件上的探小孔、微（wēi）孔、彎孔、盲孔、溝（gōu）槽、窄縫等部位的精清洗。采用其他清洗方法，效果差，甚（shèn）至無法清洗，采用超聲清洗則效果好、生產率高。目前，在（zài）半導體和集成電路元件、儀表儀器零件、電真空（kōng）器件、光學零件、精密機械零（líng）件、醫療器械、放射性汙染等的清洗中應用。 一般認為，超聲清（qīng）洗是由於清洗液（水基清洗劑、氯化烴類溶劑（jì）、石油熔劑等應 超聲波作用下產生（shēng）空化效應的結果。空化效應產生的強烈衝擊波，直接作用到（dào）被清（qīng）洗部（bù）位上（shàng）的汙物等，並使之脫落下來（lái）；空化作用產生的空化氣泡滲（shèn）透到汙物與被清洗部位表麵之（zhī）間，促使汙物（wù）脫落（luò）；在汙物被清洗液（yè）溶解的情況下，空化效應可加速溶解過程（chéng）。超聲清洗（xǐ）時，應（yīng）合理選擇工作（zuò）頻率和聲壓強度，以產生良好的（de）空化效應，提高清洗效果。此（cǐ）外（wài），清洗（xǐ）液的溫度不可過高，以防空化（huà）效應的減弱，影（yǐng）響清洗效果（guǒ）。