초음파 가공 및 회전식 초음파 가공 및 초음파 충격 연삭

Another popular NON-CONVENTIONAL MACHINING technique we frequently use is ULTRASONIC MACHINING (UM), also widely known as ULTRASONIC 충격 연삭(IMPACT GRINDING)은 공작물과 도구 사이를 자유롭게 흐르는 연마 슬러리의 도움을 받아 초음파 주파수에서 진동하는 진동 도구를 사용하여 연마 입자로 미세 칩화 및 침식에 의해 공작물 표면에서 재료가 제거됩니다. 열이 거의 발생하지 않기 때문에 대부분의 다른 기존 가공 작업과 다릅니다. 초음파 가공 도구의 끝 부분은 0.05~0.125mm의 진폭과 20kHz 부근의 주파수에서 진동하는 "소노트로드"라고 합니다. 팁의 진동은 공구와 공작물의 표면 사이의 미세한 연마 입자에 고속을 전달합니다. 공구는 공작물과 접촉하지 않으므로 연삭 압력은 거의 2파운드를 넘지 않습니다. 이 작동 원리로 인해 이 작업은 유리, 사파이어, 루비, 다이아몬드 및 세라믹과 같은 매우 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 가공하는 데 적합합니다. 연마 입자는 20~60부피% 농도의 물 슬러리 내에 있습니다. 슬러리는 또한 절단/가공 영역에서 떨어진 파편의 운반체 역할을 합니다. 우리는 연마 입자로 주로 탄화붕소, 산화알루미늄 및 탄화규소를 사용하며, 입자 크기는 황삭 공정의 경우 100에서 마감 공정의 경우 1000입니다. 초음파 가공(UM) 기술은 세라믹 및 유리, 탄화물, 보석, 경화강과 같이 단단하고 부서지기 쉬운 재료에 가장 적합합니다. 초음파 가공의 표면 조도는 공작물/공구의 경도와 사용된 연마 입자의 평균 직경에 따라 달라집니다. 툴팁은 일반적으로 툴홀더를 통해 변환기에 부착된 저탄소강, 니켈 및 연강입니다. 초음파 가공 공정은 공구에 금속의 소성 변형과 공작물의 취성을 활용합니다. 공구는 입자가 부서지기 쉬운 공작물에 영향을 미칠 때까지 입자를 포함하는 연마 슬러리를 진동시키고 아래로 누릅니다. 이 작업 중에 공구가 매우 약간 구부러지는 동안 공작물이 파손됩니다. 미세한 연마재를 사용하여 0.0125mm의 치수 공차를 달성할 수 있으며 초음파 가공(UM)을 사용하면 더 좋습니다. 가공 시간은 공구가 진동하는 빈도, 입자 크기 및 경도, 슬러리 유체의 점도에 따라 다릅니다. 슬러리 유체의 점성이 낮을수록 사용한 연마제를 더 빨리 제거할 수 있습니다. 입자 크기는 공작물의 경도보다 크거나 같아야 합니다. 예를 들어 초음파 가공으로 1.2mm 너비의 유리 스트립에 직경 0.4mm의 여러 정렬 구멍을 가공할 수 있습니다.

 

 

 

초음파 가공 공정의 물리학에 대해 조금 알아보겠습니다. 고체 표면을 때리는 입자에 의해 생성되는 높은 응력 덕분에 초음파 가공에서 마이크로칩이 가능합니다. 입자와 표면 사이의 접촉 시간은 10~100마이크로초 정도로 매우 짧습니다. 접촉 시간은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

 

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

 

여기서 r은 구형 입자의 반경, Co는 공작물의 탄성파 속도(Co = sqroot E/d), v는 입자가 표면에 부딪히는 속도입니다.

 

입자가 표면에 가하는 힘은 운동량 변화율에서 구합니다.

 

F = d(mv)/dt

 

여기서 m은 입자 질량입니다. 표면에서 부딪치고 반발하는 입자(입자)의 평균 힘은 다음과 같습니다.

 

즐겨찾기 = 2mv / to

 

여기까지가 연락 시간입니다. 이 식에 숫자를 대입하면 부품이 매우 작더라도 접촉 면적도 매우 작기 때문에 가해지는 힘과 응력이 상당히 높아서 마이크로칩과 침식이 발생함을 알 수 있습니다.

 

 

 

ROTARY ULTRASONIC MACHINING(RUM): 이 방법은 연마 슬러리를 도구 표면에 함침되거나 전기도금된 금속 결합 다이아몬드 연마재가 있는 도구로 교체하는 초음파 기계 가공의 변형입니다. 공구가 회전하고 초음파로 진동합니다. 회전 및 진동 도구에 대해 일정한 압력으로 공작물을 누릅니다. 회전식 초음파 가공 공정은 높은 재료 제거율로 단단한 재료에 깊은 구멍을 생성하는 것과 같은 기능을 제공합니다.

 

 

 

우리는 다수의 기존 및 비전통적인 제조 기술을 사용하기 때문에 특정 제품과 가장 빠르고 경제적인 제조 및 제조 방법에 대해 질문이 있을 때마다 도움을 드릴 수 있습니다.