Ультразвуковая обработка

В её основе лежит использование колебаний ультразвуковой частоты в диапазоне 16-20кГц.

Ультразвуковые колебания создают в жидкой среде, при этом в ней возникает явление кавитации, которое заключается в том, что при последовательном прохождении через жидкую среду колебаний, в ней образуются воздушные полости (пузырьки) при разрыве сплошности жидкости после прохождения волн растяжения. При прохождении волн сжатия, пузырьки исчезают, в результате, на данном микроучастке возникает давление сотен атмосфер. Большое количество пузырьков, которые возникают и исчезают с ультразвуковой частотой, воздействуют на обрабатываемую поверхность или заставляют колебаться помещённые в жидкость частицы с той же частотой.

В основе создания ультразвуковых колебаний лежит макет магнитострикции, которая заключается в том, что размеры сердечника могут меняться при воздействии на него электромагнитного поля.

Изменения линейных размеров сердечника под действием электромагнитного поля достигают 10 мкм. Для технологических целей, таких изменений мало, поэтому для размерной обработки применяются металлические усилители или концентраторы (1), а для интенсификации процессов очистки используют излучающие пластины (2). С помощью концентраторов и излучающих пластин, амплитуда колебаний увеличивается до 50-60 мкм.

Пермендюр. К выходному концу концентратора крепится рабочий инструмент. В состав суспензии входит рабочая жидкость и абразивные зёрна. Абразивные зёрна колеблются с частотой колебания концентратора и выступают в роли микродолбяков, разрушая заготовку. При этом, чем выше твёрдость и хрупкость материала заготовки, тем выше производительность.

Производительность также определяется:

· Размерами абразивных зёрен. Оптимальный размер – 110 мкм, при 30-40% содержании их в суспензии.

· Оптимальным давлением считается 0т 2х до 5ти кгс/см²;

· Оптимальной амплитудой колебания считается амплитуда 45-50 мкм;

· Оптимальной жидкостью считается вода. Если за воду принять единицу, то керосин и бензин займёт 0,7, спирт–0,57, машинное масло–0,3, а глицерин–0,03.

В качестве материала для абразивных зёрен (абразива) используют корунд, карбид бора, карбид кремния.

Ультразвуковую обработку используют для получения отверстий в стекле, в драгоценных камнях и т. п.