Схема ультразвукого метода обработки металлов
Применение современных машин и механизмов, работающих на больших скоростях и со значительными нагрузками, требует от конструкторов и технологов решение проблемы повышения срока их службы и, соответственно, срока службы отдельных деталей, входящих в состав машин и механизмов. Качество поверхностного слоя является одним из главнейших факторов определяющих долговечность деталей машин и механизмов. Тщательно обработанная общеизвестными способами поверхность сопрягаемых деталей является носителем остаточных макро- и микронапряжений, усталостных макро- и микротрещин, шаржированных зерен абразива и прочих дефектов.Ультразвуковая обработка в жидких средах.Автоматизация и управление технологическими процессами
Современная технология механической обработки конструкционных материалов достигла больших успехов, а выпускаемые промышленностью металлорежущие станки - высокой степени совершенства и высокой производительности, что позволяет с успехом решать различные задачи, выдвигаемые бурным процессом развития техники. Однако развитие техники привело к появлению новых материалов, механическая обработка которых традиционными способами затруднена. К ним относятся, прежде всего, такие материалы с высокой твердостью, как вольфрамосодержащие и титанокарбидные сплавы, алмаз, рубин, лейкосапфир, закаленные стали, магнитные сплавы из редкоземельных элементов, термокорунд и др.
Ультразвуковая обработка металлов — это современная и инновационная методика, которая нашла широкое применение в промышленности для улучшения различных процессов металлообработки. Эта технология основана на использовании высокочастотных звуковых волн с частотой выше верхнего предела слышимости человека, что составляет около 20 кГц. Одним из наиболее распространенных методов ультразвуковой обработки металлов является ультразвуковое вибротрение. В этом процессе металлический образец подвергается вибрациям с высокой частотой, что может привести к различным положительным эффектам. Вибрации ультразвукового диапазона могут способствовать удалению загрязнений и окислов с поверхности металла, повышению качества сварочных соединений и улучшению процессов литья. Еще одним важным аспектом ультразвуковой обработки металлов является улучшение механических свойств материала.
В промышленности ультразвук используется по трем основным направлениям: силовое воздействие на материал, интенсификация и ультразвуковой контроль процессов. Силовое воздействие на материал применяется для механической обработки твердых и сверхтвердых сплавов, получения стойких эмульсий и т. Наиболее часто применяются две разновидности ультразвуковой обработки на характерных частотах 16…30кГц:. Основным рабочим механизмом ультразвукового станка является акустический узел. Он предназначен для приведения рабочего инструмента в колебательное движение.