超聲波,頻率在16~16000Hz范圍內,人耳能感受。頻率超過(guò)16000Hz的就稱(chēng)為超聲波。
所謂超聲波加工(USM,UltrasonicMachining):是利用工具端面做超聲頻振動(dòng),通過(guò)磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。如圖所示。
工具1的形狀和尺寸取決于被加工表面(工件-2)的形狀和尺寸,它們相差一個(gè)“加工間隙”。
工具1與工件-2之間充滿(mǎn)磨料懸浮顆粒-3,磨粒一般采用碳化硅、氧化鋁。加工硬質(zhì)合金用碳化硼,加工金剛石則用金剛石粉。粒度大小要根據加工生產(chǎn)率和精度要求選定。磨料硬度愈高,加工速度愈快。
超聲波振動(dòng)系統主要有超聲波發(fā)生器-7、換能器-6和變輻桿-4、5組成。超聲波發(fā)生器-7作用是把直流電轉換成與超聲波換能器-6相匹配的高頻交流電信號,驅動(dòng)超聲波換能器工作,目前使用的功率為20-4000W。大功率超聲波電源從轉換效率方面考慮一般采用開(kāi)關(guān)電源的電路形式,是超聲系統重要組成部分。
焊接方法
1、熔接法:超聲波振動(dòng)隨焊頭將超聲波傳導至焊件,由于兩焊件處聲阻大因此產(chǎn)生局部高溫件交界面熔化。在一定壓力下,使兩焊件達到美觀(guān)、快速、堅固的熔接效果。
2、埋植(插)法:螺母或其它金屬欲插入塑料工件。首先將超聲波傳至金屬,經(jīng)高速振動(dòng),使金屬物直接埋入成型塑膠內,同時(shí)將塑膠熔化,其固化后完成埋插。
3、鉚接法:欲將金屬和塑料或兩塊性質(zhì)不同的塑料接合起來(lái),可利用超聲波鉚接法,使焊件不易脆化、美觀(guān)、堅固。
4、點(diǎn)焊法:利用小型焊頭將兩件大型塑料制品分點(diǎn)焊接,或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上,從而達到點(diǎn)焊的效果。
5、成型法:利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型,當塑料凝固時(shí)可使金屬或其它材質(zhì)的塑料牢固。
6、切除法:利用焊頭及底座的特別設計方式,當塑料工件剛射出時(shí),直接壓于塑料的枝干上,通過(guò)超聲波傳導達到切除的效果。
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