㈠ 超聲加工的主要特點
不受材料是否導電的限制;工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件;被加工材料的脆性越大越容易加工,材料越硬或強度、韌性越大則越難加工;由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度應比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低於工件材料;可以與其他多種加工方法結合應用,如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。
超聲加工主要用於各種硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
超聲打孔的孔徑范圍是0.1~90毫米,加工深度可達100毫米以上,孔的精度可達0.02~0.05毫米。表面粗糙度在採用W40碳化硼磨料加工玻璃時可達1.25~O.63微米,加工硬質合金時可達0.63~0.32微米。
超聲加工機一般由由電源(即超聲發生器)、振動系統(包括超聲換能器和變幅桿)和機床本體三部分組成。
超聲發生器將交流電轉換為超聲頻電功率輸出,功率由數瓦至數千瓦,最大可達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種,金屬的通常用於千瓦以上的大功率超聲加工機;鐵氧體的通常用於千瓦以下的小功率超聲加工機。電致伸縮換能器用壓電陶瓷製成,主要用於小功率超聲加工機。
變幅桿起著放大振幅和聚能的作用,按截面積變化規律有錐形、餘弦線形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一般有立式和卧式兩種類型,超聲振動系統則相應地垂直放置和水平放置。
㈡ 超聲波加工機是做什麼的
超聲波加工機
儀器說明 能對玻璃打孔(圓孔¢0.1mm-50mm)、拋光等功能
超聲波加工機,適用於電線電纜行業天然金剛石、聚晶金剛石拉絲模的整形和拋光。
超聲波清洗機主要用於金銀首飾、珠寶、五金精密件等等之除油、除圬垢。
超聲波染色機,包括高壓染缸和纖維支架,纖維支架在高壓染缸的中間,還包括超聲波換能器震子及震動板,其中超聲波換能器震子及震動板焊接並鑲嵌在高壓染缸上。本實用新型的超聲波染色機,可用於多種紡織纖維和織物的加工,特別是蛹蛋白復合纖維和織物的染色,具有高速、高效、低能耗和低污染的特色,從而為徹底解決蛹蛋白復合纖維與織物的染色疵病,提供了有效而可靠的設備。
超聲波清洗機、超聲波塑焊機、超聲波加工機等產品廣泛應用於:光學、光電、電子、五金、汽車配件、航空航天、軸承、化纖、鍾表、眼鏡、珠寶首飾、醫療機械等行業。
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㈢ 超聲波加工的機理是什麼
在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在我國北方乾燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣濕度.這就是超聲波加濕器的原理.咽喉炎.氣管炎等疾病,呼喚斤年時斤百 很難血流到達患病的部位.利用加濕器的原理,把葯液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效.利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治癒的目的。
㈣ 簡述超聲波加工工藝特點及應用
特點:加工光潔度好,精度好;適合硬脆性材料加工,能大幅減小工件表面的切削力和熱,易於微小孔加工與拋光,無需改變機床結構。
應用:3C、航空航天、5G新材料、新能源等行業
㈤ 有兩種加工工藝分別叫:超聲波熱壓和高周波熱壓。請問分別是什麼含意它們的區別和適用范圍是什麼
超聲波,使用小面積熱熔。適合PP等材質塑料,而且有噪音。高周波,可以熱壓面積相對較大的LOGO等圖案。適合於PVC和含PVC30%以上的塑料材質
㈥ 什麼是超聲波是干什麼用的
超聲波
我們知道,當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20~20,000赫茲。因此,當物體的振動超過一定的頻率,即高於人耳聽閾上限時,人們便聽不出來了,這樣的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。超聲波具有方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠等特點。可用於測距,測速,清洗,焊接,碎石等
雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物,或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔,它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「雷達」判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。
我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波,這就是利用「聲納」的原理來探測水中目標及其狀態,如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波,然後記錄與處理反射回聲,從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年,奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構;以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類。
A型:是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。
B型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重復性強,可供前後對比,所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。
M型:是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心動圖,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。
D型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心動圖解剖標志的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來,並且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福於人類。
頻率高於20000 Hz(赫茲)的聲波。研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生
超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生
一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變 。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際,主要有如下幾方面:
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),經聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已(見全息術)。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發射兩束相乾的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子(見固體物理學)。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
量子聲學。
超聲波還可以進行雷達探測.清洗較為精細的物品,如鍾表,可以利用超聲波來擊碎病人體內膽結石,還可以利用超聲波測距.
㈦ 超聲波的工作原理是什麼
頻率高於人的聽覺上限(約為20000赫)的聲波,稱為超聲波,或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性——超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時,由於液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發生乳化,並且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是:振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件:一是振動源,二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種:一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時,稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時,稱為縱波。二是根據頻率分類,我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波,超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播,主要有以下的參數:一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系如下:V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
超聲波在塑料加工中的應用原理:
塑料加工中所用的超聲波,現有的幾種工作頻率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙,在加壓的情況下,使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化,使接觸位塑料熔合,達到加工目的。
㈧ 超聲波加工可加工什麼樣的金屬表面
超聲波加工(ultrasonic machining),起源於20世紀50年代初期,是指給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動進行振動加工的方法。超聲加工系統,由超聲波發生器、換能器、變幅桿、振動傳遞系統、工具、工藝裝置等構成。在難加工材料和精密加工中,功率超聲加工技術具有普通加工無法比擬的工藝效果,具有廣泛的應用范圍。由於功率超聲加工技術具有許多優點,與其他加工技術相比較,常常能大幅度提高加工速度、提高加工質量和完成一般加工方法難以完成的加工工作。因此,在工業、農業、國防和醫葯衛生、環境保護等部門得到越來越廣泛的應用。
超聲加工的基本原理
超聲加工時,高頻電源聯接超聲換能器,由此將電振盪轉換為同一頻率、垂直於工件表面的超聲機械振動,其根幅僅0.005~0.01mm,再經變幅桿放大至0.05~0.1mm,以驅動工具端面作超聲振動。此時,磨料懸浮液(磨料、水或煤油等贓工具的超聲振動和一定壓力下,高速不停地沖擊懸浮液中的磨粒,並作用於加工區,使該處材料變形,直至擊碎成微粒和粉末。同時,由於磨料懸浮液的不斷攪動,促使磨料高速拋磨工件表面,又由於超聲振動產生的空化現象,在工件表面形成液體空腔,促使混合液滲入工件材料的縫隙里,而空腔的瞬時閉合產生強烈的液壓沖擊,強化了機械拋磨工件材料的作用,並有利於加工區磨料懸浮液的均勻攪拌和加工產物的排除。隨著磨料懸浮液不斷地循環。磨粒的不斷更新。加工產物的不斷排除,實現了超聲加工的目的。總之,超聲加工是磨料懸浮液中的磨粒,在超聲振動下的沖擊、拋磨和空化現象綜合切蝕作用的結果。其中,以磨粒不斷沖擊為主。由此可見,脆硬的材料,受沖擊作用愈容易被破壞,故尤其適於超聲加工。
由超聲波發生器產生的高頻電振盪(頻率一般為16~25千赫,焊接頻率可更高)施加於超聲換能器上(見圖),將高頻電振盪轉換成超聲頻振動。超聲振動通過變幅桿放大振幅(雙振幅為20~80微米),並驅動以一定靜壓力壓在工件表面上的工具產生相應頻率的振動。工具端部通過磨料不斷地捶擊工件,使加工區的工件材料粉碎成很細的微粒,為循環的磨料懸浮液帶走,工具便逐漸進入到工件中,加工出與工具相應的形狀。
特點:
①不受材料是否導電的限制。
②工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件。
③被加工材料的脆性越大越容易加工;材料越硬或強度、韌性越大則越難加工。
④由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度應比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低於工件材料。
⑤可以與其他多種加工方法結合應用,如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。 超聲加工主要用於各種硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。超聲打孔的孔徑范圍是0.1~90毫米,加工深度可達100毫米以上,孔的尺寸精度可達0.02~0.05毫米。表面粗糙度在採用 W40碳化硼磨料加工玻璃時可達Rα1.25~0.63微米,加工硬質合金時可達Rα0.63~0.32微米。
⑥切削力大及溫度幅度降低,工件壽命大幅度提高。
⑦大大節省能源,簡化機床結構。
⑧提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性。
㈨ 超聲波機械加工是啥
加工有很多種說法,比如塑料類的話,就是焊接,超聲打孔也是種超聲加工。可以去網上找找超聲類資料,先對超聲有一定的了解。參考:www.anysonic.net
㈩ 超聲波加工工作原理是什麼
頻率超過16000Hz的聲波稱為超聲波,超聲波加工是利用工具做超聲頻振動,通過磨粒撞擊和拋磨工件,從而使工件成形的一種加工方法。如圖5-46所示,加工時,工具以一定的壓力作用在工件上,加工區送入磨粒液,高頻振動的工具端面捶擊工件表面上的磨粒,通過磨粒將加工區的材料粉碎。磨粒液的循環流動,帶走被粉碎下來的材料微粒,並使磨粒不斷更新。工具逐漸深入到材料中,工具形狀便復現在工件上。
圖5-46超聲波加工原理圖