Hva er ultrasonisk maskinering?

Ultrasonisk maskinering er en metode for sliping som bruker en slipende væske i stedet for direkte verktøykontakt. De fleste slipeprosesser involverer et arbeidsverktøy som tar direkte kontakt med et arbeidsstykke for å tømme materiale bort. Ved ultrasonisk maskinering strømmer en væske fylt med slipemateriale gjennom arbeidsstykket, og arbeidsverktøyet vibrerer mot slipemidlene. Slipematerialene påvirker arbeidsstykket og fjerner materiale. Siden verktøyet ikke berører arbeidsstykket, er trykk- og verktøymaterialene som brukes i ultralydbearbeiding ofte veldig forskjellige fra de som brukes i mer vanlige maskineringsteknikker.

Nøkkelen til en ultrasonisk maskineringsprosess er slipevæsken. Dette materialet, kalt slurry, er en blanding av en frittflytende væske og en eller flere typer fast slipemiddel. Den flytende delen av slammet er vanligvis vann. For noen jobber kan benzen, glyserol eller olje brukes i stedet, men å øke viskositeten til væsken vil ofte føre til en tregere prosess.

Siden slipemidlet som brukes i ultrasonisk maskineringsoppslemming trenger å være vanskeligere enn det bearbeidede materialet, er et bredt spekter av slipemidler vanlig. De grunnleggende slipemidlene er ofte silisiumkarbid eller borkarbid, mest på grunn av deres hardhet og lave kostnader. Noen ganger brukes diamantstøv til å bearbeide de hardeste materialene.

Arbeidsverktøyet som brukes i ultrasonisk maskinering er forskjellig fra det som brukes i en standard prosess. Verktøyet er ofte laget av et mykere materiale med høy plastisitet. Dette gjør at slipemidlene påvirker verktøyet, men ikke skader det slik det bearbeidede materialet gjør. Disse verktøyene er ofte altfor myke for standard maskineringsjobber; de ville deformeres så snart de berører arbeidsstykket.

Prosessen med å bearbeide et stykke ultrasonisk ligner en vanlig prosess, men er faktisk ganske annerledes. Gyllen flyter over arbeidsområdet, og skaper en forbindelse mellom arbeidsstykket og arbeidsverktøyet. Verktøyet vibrerer, noe som får slipemidlene til å sprette frem og tilbake mellom stykket og verktøyet. Siden verktøyet deformeres, absorberer det støt fra slipemidlene mens arbeidsstykket utvikler små sprekker. Sprekkene får til slutt små stykker til å bryte av til det bearbeidede området på arbeidsstykket stemmer overens med arbeidsverktøyets form.

Den vanligste grunnen til å bruke ultrasonisk maskinering er når et arbeidsstykke er veldig sprøtt. På et sprøtt stoff vil en standard maskinprosess føre til at materialet sprekker og går i stykker. Dette vil generelt resultere i et ødelagt sluttprodukt. Ultrasonisk maskinering bruker tusenvis av små støt og veldig lite trykk for å flytte materiale bort fra et stoff. Dette resulterer sjelden i en pause, selv i veldig sprø materialer.