Ultrasoon verspanen & roteren Ultrasoon verspanen & ultrasoon slagslijpen

Een andere populaire NON-CONVENTIONAL MACHINING technique die we vaak gebruiken, is ULTRASONICbad3 IMPACT SLIJPEN, waarbij materiaal van een werkstukoppervlak wordt verwijderd door microchips en erosie met schurende deeltjes met behulp van een trillend gereedschap dat oscilleert op ultrasone frequenties, geholpen door een schurende slurry die vrij tussen het werkstuk en het gereedschap stroomt. Het verschilt van de meeste andere conventionele bewerkingen omdat er zeer weinig warmte wordt geproduceerd. De punt van het ultrasone bewerkingsgereedschap wordt een "sonotrode" genoemd die trilt met amplitudes van 0,05 tot 0,125 mm en frequenties rond de 20 kHz. De trillingen van de punt brengen hoge snelheden over op fijne slijpkorrels tussen het gereedschap en het oppervlak van het werkstuk. Het gereedschap maakt nooit contact met het werkstuk en daarom is de slijpdruk zelden meer dan 2 pond. Dit werkingsprincipe maakt deze bewerking perfect voor het bewerken van extreem harde en brosse materialen, zoals glas, saffier, robijn, diamant en keramiek. De slijpkorrels bevinden zich in een waterslurry met een concentratie tussen 20 en 60 vol.%. De slurry fungeert ook als de drager van het vuil, weg van het snij-/bewerkingsgebied. We gebruiken als slijpkorrels voornamelijk boorcarbide, aluminiumoxide en siliciumcarbide met korrelgroottes variërend van 100 voor voorbewerkingsprocessen tot 1000 voor onze afwerkingsprocessen. De ultrasone bewerkingstechniek (UM) is het meest geschikt voor harde en brosse materialen zoals keramiek en glas, carbiden, edelstenen, gehard staal. De oppervlakteafwerking van ultrasoon bewerken hangt af van de hardheid van het werkstuk/gereedschap en de gemiddelde diameter van de gebruikte slijpkorrels. De gereedschapspunt is over het algemeen een koolstofarm staal, nikkel en zacht staal dat via de gereedschapshouder aan een transducer is bevestigd. Het ultrasone bewerkingsproces maakt gebruik van de plastische vervorming van metaal voor het gereedschap en de brosheid van het werkstuk. Het gereedschap trilt en duwt de schuurslurry met korrels naar beneden totdat de korrels het brosse werkstuk raken. Tijdens deze bewerking wordt het werkstuk afgebroken terwijl het gereedschap heel licht buigt. Met fijne schuurmiddelen kunnen we maattoleranties van 0,0125 mm bereiken en nog beter met ultrasoonbewerking (UM). De bewerkingstijd is afhankelijk van de frequentie waarmee het gereedschap trilt, de korrelgrootte en hardheid en de viscositeit van de slurryvloeistof. Hoe minder visceus de slurryvloeistof, hoe sneller het gebruikte schuurmiddel kan worden afgevoerd. De korrelgrootte moet gelijk zijn aan of groter zijn dan de hardheid van het werkstuk. Als voorbeeld kunnen we meerdere uitgelijnde gaten met een diameter van 0,4 mm op een 1,2 mm brede glasstrip machinaal bewerken met ultrasone bewerking.

 

 

 

Laten we een beetje ingaan op de fysica van het ultrasone bewerkingsproces. Microchips bij ultrasoon bewerken is mogelijk dankzij de hoge spanningen die worden veroorzaakt door deeltjes die het vaste oppervlak raken. Contacttijden tussen deeltjes en oppervlakken zijn zeer kort en in de orde van 10 tot 100 microseconden. De contacttijd kan worden uitgedrukt als:

 

tot = 5r/Co x (Co/v) exp 1/5

 

Hierin is r de straal van het bolvormige deeltje, Co is de elastische golfsnelheid in het werkstuk (Co = sqroot E/d) en v is de snelheid waarmee het deeltje het oppervlak raakt.

 

De kracht die een deeltje op het oppervlak uitoefent, wordt verkregen uit de snelheid van verandering van momentum:

 

F = d(mv)/dt

 

Hierin is m de korrelmassa. De gemiddelde kracht van de deeltjes (korrels) die het oppervlak raken en terugkaatsen is:

 

Favg = 2mv / naar

 

Hier is de contacttijd. Wanneer getallen in deze uitdrukking worden gestoken, zien we dat hoewel de onderdelen erg klein zijn, omdat het contactoppervlak ook erg klein is, de krachten en dus de uitgeoefende spanningen aanzienlijk hoog zijn om microchips en erosie te veroorzaken.

 

 

 

ROTERENDE ULTRASONE BEWERKING (RUM): Deze methode is een variatie op ultrasone bewerking, waarbij we de schurende slurry vervangen door een gereedschap met metaalgebonden diamantschuurmiddelen die ofwel geïmpregneerd of gegalvaniseerd zijn op het oppervlak van het gereedschap. Het gereedschap wordt geroteerd en ultrasoon getrild. We drukken het werkstuk met constante druk tegen het roterende en trillende gereedschap. Het roterende ultrasone bewerkingsproces geeft ons mogelijkheden zoals het maken van diepe gaten in harde materialen met hoge materiaalverwijderingssnelheden.

 

 

 

Omdat we een aantal conventionele en niet-conventionele productietechnieken toepassen, kunnen we je helpen wanneer je vragen hebt over een bepaald product en de snelste en meest economische manier om het te produceren en te fabriceren.