Ultraschallbearbeitung:Teile, Arbeitsweise, Einsatz, Vorteile mit PDF

Sie müssen von Ultraschallsensoren, Ultraschall-Durchflussmessern, Ultraschallprüfungen und vielem mehr gehört haben. Heute sehen wir eine andere Art von nicht-traditionellem Bearbeitungsprozess namens „Ultraschallbearbeitung ” auch bekannt als USM.
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 Was ist Ultraschallbearbeitung?

Der Ultraschall-Bearbeitungsprozess ist ein nicht herkömmlicher Bearbeitungsprozess, bei dem ein Hochfrequenzwerkzeug gegen das Werkstückmaterial vibriert, mit einer abrasiven Aufschlämmung dazwischen durch eine Düse.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Maschinen wie der CNC-Maschine ist der Ultraschall-Bearbeitungsprozess kann für die Bearbeitung von Materialien wie Keramik, Stahl, Edelsteinen usw. verwendet werden.

Arbeitsprinzip der Ultraschallbearbeitung

Der Ultraschall-Bearbeitungsprozess ähnelt dem Schleifstrahl-Bearbeitungsprozess.

Aufbau der Ultraschallbearbeitung

1. Netzteil
2. Hochfrequenzgenerator
3. Elektromechanischer Wandler
4. Ultraschall-Amplitudentransformator
5. Werkzeughalter
6. Werkzeug
7. Schleifmittelschlamm
8. Pumpe

Stromversorgung

Der Ultraschall-Bearbeitungsprozess benötigt für seinen Betrieb eine Stromversorgung mit Wechselstrom.

Hochfrequenzgenerator

Der Hochfrequenzgenerator erhöht die 50-60-Hz-Frequenz des Wechselstroms auf etwa eine Frequenz im Bereich von 20.000 bis 40.000 Hz.

Elektromechanischer Wandler

Der elektromechanische Wandler nimmt den Strom vom Hochfrequenzgenerator auf und wandelt ihn in mechanische Schwingungen um.

Ultraschall-Amplitudenwandler

Es wird verwendet, um die vom elektromechanischen Wandler erzeugten Schwingungen zu verstärken. Es ist auch als „Horn“ bekannt.

Werkzeughalter

Am Ende des Ultraschall-Amplitudenwandlers befindet sich der Werkzeughalter. Wie der Name schon sagt, hält der Werkzeughalter das Werkzeug während des Betriebs fest an einem Ort.

Werkzeug

Das Werkzeug besteht aus Materialien wie Edelstahl, Weichstahl usw. Außerdem hat das Werkzeug die Form des Hohlraums, der auf dem Werkstück geformt werden soll.

Schleifmittelschlamm

Ein Schleifschlamm ist eine Mischung aus Schleifpartikeln wie Siliziumkarbid, Aluminiumoxid oder Borkarbid, gemischt mit Wasser oder Öl.
Aufgrund der Schleifpartikel findet die Erosion des Werkstückmaterials statt.

Pumpe

Mittels einer Zentrifugalpumpe wird der Schleifschlamm mit dem gewünschten Druck auf das Werkstück gepumpt.

Arbeitsweise des Ultraschallbearbeitungsprozesses

Beim Einschalten der Stromversorgung fließt der Wechselstrom durch den Hochfrequenzgenerator, wobei die Frequenz auf 20 kHz – 40 kHz verstärkt wird.

Quelle – Four30, CC BY-SA 4.0, über Wikimedia Commons

 

Dieser hochfrequente Wechselstrom wird an den elektromechanischen Wandler weitergeleitet, der den elektrischen Strom in mechanische Schwingungen umwandelt.
Diese Schwingungen werden dann verstärkt und auf das Werkzeug übertragen.
Der Schleifschlamm wird kontinuierlich zwischen Werkzeug und Werkstück gepumpt.
Durch die Vibrationen des Werkzeugs prallt der Schleifschlamm auf das Werkstück. Durch die abrasive Wirkung der Aufschlämmung wird das Werkstück nach und nach abgetragen.
So funktioniert der Ultraschall-Bearbeitungsprozess.
Schauen Sie sich dieses halbminütige Animationsvideo des Ultraschall-Bearbeitungsprozesses an:

Vorteile der Ultraschallbearbeitung

• Ultraschallbearbeitung ist in der Lage, spröde Materialien zu bearbeiten.
• Eine gute Oberflächengüte wird erzielt.
• Es ist sehr genau.
• Der Betrieb ist sparsam.
• Es können sowohl leitende als auch nichtleitende Materialien verwendet werden.

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Einschränkungen der Ultraschallbearbeitung.

• Ultraschallbearbeitung verbraucht viel Strom.
• Es hat eine niedrige Metallentfernungsrate.
• Schleifschlamm muss regelmäßig ausgetauscht werden.
• Hohe Anfangsinvestition.
• Die Werkzeugspitze verschleißt subjektiv und hat daher eine kürzere Lebensdauer.

Anwendungen der Ultraschallbearbeitung

• Ultraschallbearbeitung wird verwendet, um spröde Materialien zu bearbeiten.
• Schleifen von spröden Materialien.
• Stufenbohren
• Bohren von Löchern.
• Gravur.
• Herstellung feiner und komplizierter Formen.
• Bearbeitung von Materialien wie Wolfram, Karbide, Edelsteine.

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅Das ist ein Überblick über die Ultraschallbearbeitung . Teilen Sie uns Ihre Gedanken in den Kommentaren mit.
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