Hvad er ultralydsbearbejdning?

Ultralydsbearbejdning er en metode til slibning, der bruger en slibende væske snarere end direkte værktøjskontakt. De fleste slibeprocesser involverer et arbejdsredskab, der skaber direkte kontakt med et arbejdsemne for at fjerne materiale væk. Ved ultralydsbearbejdning strømmer en væske fyldt med slibemateriale gennem arbejdsemnet, og arbejdsværktøjet vibrerer mod slibemidlet. Slibematerialerne påvirker arbejdsemnet og fjerner materiale. Da værktøjet ikke direkte berører arbejdsemnet, er tryk og værktøjsmaterialer, der bruges til ultralydsbearbejdning, meget forskellige fra dem, der bruges i mere almindelige bearbejdningsteknikker.

Nøglen til en ultralydsbearbejdningsproces er slibevæsken. Dette materiale, kaldet opslæmning, er en blanding af en fritflydende væske og en eller flere typer fast slibemiddel. Den flydende del af opslæmningen er generelt vand. I nogle job kan benzen, glycerol eller olie anvendes i stedet, men at øge væskens viskositet vil ofte føre til en langsommere proces.

Eftersom det slibemiddel, der bruges til ultralydsbearbejdningsopslæmning, skal være hårdere end det bearbejdede materiale, er en lang række slibemidler almindelige. De grundlæggende slibemidler er ofte siliciumcarbid eller borcarbid, mest på grund af deres hårdhed og lave omkostninger. Lejlighedsvis bruges diamantstøv til at arbejde på de hårdeste materialer.

Arbejdsværktøjet, der bruges til ultralydsbearbejdning, er forskelligt fra det, der bruges i en standardproces. Værktøjet er ofte lavet af et blødere materiale med en høj plasticitet. Dette tillader, at slibemidlerne påvirker værktøjet, men ikke beskadiger det, som det gør det bearbejdede materiale. Disse værktøjer er ofte alt for bløde til standardbearbejdningsopgaver; de deformeres, så snart de rører ved emnet.

Processen med at bearbejde et stykke ultralyd ligner en normal proces, men er faktisk ganske anderledes. Opslæmningen flyder over arbejdsområdet og skaber en forbindelse mellem arbejdsemnet og arbejdsværktøjet. Værktøjet vibrerer, hvilket får slibemidlet til at hoppe frem og tilbage mellem emnet og værktøjet. Da værktøjet deformeres, absorberer det slibemidlets påvirkning, mens arbejdsemnet udvikler små revner. Revnerne får til sidst små stykker til at bryde, indtil det bearbejdede område af arbejdsstykket matcher formen på arbejdsredskabet.

Den mest almindelige grund til at bruge ultralydsbearbejdning er, når et arbejdsemne er meget sprødt. På et sprødt stof vil en standard maskinproces forårsage, at materialet revner og går i stykker. Dette vil generelt resultere i et ødelagt slutprodukt. Ultralydsbearbejdning bruger tusinder af små påvirkninger og meget lidt pres for at flytte materiale væk fra et stof. Dette resulterer sjældent i en pause, selv i meget sprøde materialer.