Co to jest obróbka ultradźwiękowa?
Obróbka ultradźwiękowa to metoda szlifowania, w której wykorzystuje się ciecz ścierną zamiast bezpośredniego kontaktu narzędzia. Większość procesów szlifowania obejmuje narzędzie robocze mające bezpośredni kontakt z przedmiotem obrabianym w celu oderwania materiału. Podczas obróbki ultradźwiękowej przez materiał przepływa ciecz wypełniona materiałem ściernym, a narzędzie robocze wibruje w stosunku do materiałów ściernych. Materiały ścierne wpływają na obrabiany przedmiot i usuwają materiał. Ponieważ narzędzie nie dotyka bezpośrednio przedmiotu obrabianego, nacisk i materiały narzędzia stosowane w obróbce ultradźwiękowej często bardzo różnią się od tych stosowanych w bardziej powszechnych technikach obróbki.
Kluczem do procesu obróbki ultradźwiękowej jest ciecz ścierna. Materiał ten, zwany zawiesiną, jest mieszaniną sypkiego płynu i jednego lub więcej rodzajów stałego materiału ściernego. Ciekłą częścią zawiesiny jest na ogół woda. W przypadku niektórych prac można zamiast tego zastosować benzen, glicerol lub olej, ale zwiększenie lepkości cieczy często prowadzi do spowolnienia procesu.
Ponieważ ścierniwo stosowane w zawiesinie do obróbki ultradźwiękowej musi być twardsze niż obrabiany materiał, powszechny jest szeroki zakres materiałów ściernych. Podstawowymi materiałami ściernymi są często węglik krzemu lub węglik boru, głównie ze względu na ich twardość i niski koszt. Czasami pył diamentowy jest używany do obróbki najtwardszych materiałów.
Narzędzie robocze stosowane w obróbce ultradźwiękowej różni się od narzędzia stosowanego w standardowym procesie. Narzędzie jest często wykonane z bardziej miękkiego materiału o wysokiej plastyczności. Dzięki temu materiały ścierne uderzają w narzędzie, ale nie uszkadzają go tak, jak robi obrabiany materiał. Narzędzia te są często zbyt miękkie dla standardowych zadań obróbki; odkształcą się, gdy tylko dotkną obrabianego przedmiotu.
Proces obróbki detalu ultradźwiękowo wygląda podobnie do normalnego procesu, ale w rzeczywistości jest zupełnie inny. Gnojowica przepływa przez obszar roboczy, tworząc połączenie między przedmiotem obrabianym a narzędziem roboczym. Narzędzie wibruje, co powoduje, że materiały ścierne odbijają się w przód iw tył między elementem a narzędziem. Ponieważ narzędzie odkształca się, pochłania uderzenia materiałów ściernych, podczas gdy w obrabianym materiale powstają małe pęknięcia. Pęknięcia ostatecznie powodują odłamywanie się małych kawałków, dopóki obrobiony obszar przedmiotu obrabianego nie pasuje do kształtu narzędzia roboczego.
Najczęstszym powodem stosowania obróbki ultradźwiękowej jest fakt, że obrabiany przedmiot jest bardzo kruchy. W przypadku kruchej substancji standardowy proces maszynowy spowoduje pękanie i pękanie materiału. Generalnie spowoduje to zrujnowany produkt końcowy. Obróbka ultradźwiękowa wykorzystuje tysiące drobnych uderzeń i bardzo niewielki nacisk, aby odsunąć materiał od substancji. Rzadko powoduje to pęknięcie, nawet w przypadku bardzo kruchych materiałów.