超声波,频率在16~16000Hz范围内,人耳能感受。频率超过16000Hz的就称为超声波。
所谓超声波加工(USM,UltrasonicMachining):是利用工具端面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。如图所示。
工具1的形状和尺寸取决于被加工表面(工件-2)的形状和尺寸,它们相差一个“加工间隙”。
工具1与工件-2之间充满磨料悬浮颗粒-3,磨粒一般采用碳化硅、氧化铝。加工硬质合金用碳化硼,加工金刚石则用金刚石粉。粒度大小要根据加工生产率和精度要求选定。磨料硬度愈高,加工速度愈快。
超声波振动系统主要有超声波发生器-7、换能器-6和变辐杆-4、5组成。超声波发生器-7作用是把直流电转换成与超声波换能器-6相匹配的高频交流电信号,驱动超声波换能器工作,目前使用的功率为20-4000W。大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式,是超声系统重要组成部分。
焊接方法
1、熔接法:超声波振动随焊头将超声波传导至焊件,由于两焊件处声阻大因此产生局部高温件交界面熔化。在一定压力下,使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果。
2、埋植(插)法:螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属,经高速振动,使金属物直接埋入成型塑胶内,同时将塑胶熔化,其固化后完成埋插。
3、铆接法:欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来,可利用超声波铆接法,使焊件不易脆化、美观、坚固。
4、点焊法:利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接,或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上,从而达到点焊的效果。
5、成型法:利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型,当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固。
6、切除法:利用焊头及底座的特别设计方式,当塑料工件刚射出时,直接压于塑料的枝干上,通过超声波传导达到切除的效果。
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