초음파인 20 khz 1000w가 분쇄를 위해 도구 하드와 취성 재료 홀 천공을 기계화합니다

대조적으로 초음파 가공은 화학적 구성,재료의 미세 구조와 작업 조각의 물리적 특성은 변하지 않습니다.때로는 초음파 충격 깎기 (UIG) 또는 진동 절단으로 불립니다. UM 프로세스는 고급 재료에서 다양한 복잡한 기능을 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

UM는 가전성 및 비금속성 물질을 가공하는 데 사용할 수 있는 기계적 재료 제거 공정으로 강도는 40 HRC (C 척도로 측정된 로크웰 강도) 이상입니다.. UM 프로세스는 정밀 마이크로 특징, 둥근 및 홀 모양의 구멍, 맹공간 및 OD / ID 기능을 기계화하는 데 사용할 수 있습니다. 여러 가지 특징은 동시에 드릴 수 있습니다.일반적으로 전체 가공 시간을 크게 줄입니다..

높은 주파수, 낮은 진폭의 에너지는 도구 집합에 전달됩니다. 가열 용액의 일정한 흐름은 도구와 작업 조각 사이에 통과합니다. 진동 도구,가려진 매료와 결합, 균일하게 가려지는 재료, 도구의 모양의 정확한 반면 이미지를 남깁니다. 도구는 재료와 접촉하지 않습니다. 가려지는 곡물 만 작업 조각에 접촉합니다.

UM 공정에서, 낮은 주파수의 전기 신호가 변환기에 적용되며, 이는 전기 에너지를 고 주파수 (~ 20 KHz) 기계 진동으로 변환합니다. (그림 2 참조).이 기계적 에너지는 호른과 도구 집합에 전달되고 알려진 진폭의 초음파 주파수에서 도구의 일방적인 진동으로 이어집니다.. 진동의 표준 진폭은 일반적으로 0.002 in. 이 프로세스의 전력 수준은 50 ~ 3000 와트 범위입니다. 압력은 정적 부하의 형태로 도구에 적용됩니다..

가열 용액의 일정한 흐름은 도구와 작업 조각 사이를 통과합니다. 일반적으로 사용되는 가열 용액은 다이아몬드, 붕자 탄화물, 실리콘 탄화물 및 알루미나,그리고 가려기 물질은 물이나 적절한 화학 용액에 서스펜션되어 있습니다.절단 구역에 절단 곡물을 공급하는 것 외에도, 굴레는 잔해를 씻어내는 데 사용됩니다. 진동 도구, 절단 굴레와 결합, 물질을 균일하게 절단,도구 모양의 정확한 역상화를 남겨두고.

초음파 가공은 느슨한 가열 가공 과정으로 가열 곡물에 적용되는 매우 낮은 힘이 필요합니다.소재 요구사항을 줄이고 표면에 손상을 최소화하거나 전혀 발생시키지 않는UM 공정에서 물질 제거는 세 가지 메커니즘으로 분류 될 수 있습니다: 가습 물질 입자가 작업 조각에 직접 찔러지는 기계적 가습 (주),자유자재로 움직이는 가름 물질의 충격으로 마이크로 칩링 (미소), 및 동굴화로 인한 침식 및 화학 효과 (미소).²

재료 제거 속도 및 가공 표면에 생성 된 표면 거칠성은 재료 특성 및 공정 매개 변수에 달려 있습니다.사용된 가려진 곡물의 종류와 크기와 진동의 진폭을 포함하여일반적으로, 물질 제거 비율은 높은 물질 경화 (H) 및 깨지기 강도 (KIC) 를 가진 재료에 대해 낮을 것입니다.

금속과 그 합금 같은 재료의 제조 기술은 잘 발달되어 있지만세라믹과 유리를 포함한 단단하고 부서지기 쉬운 재료의 제조에서 여전히 상당한 문제가 있습니다.그 우수한 물리적 및 기계적 특성은 긴 가공 주기와 높은 생산 비용을 초래합니다.소재 제거를 위해 액체 매립물에 떠있는 느슨한 가열 입자를 사용하는 초음파 가공 (USM) 은 이러한 소재를 제조하는 효과적인 방법으로 간주됩니다.이 작업은 먼저 USM에 대한 간략한 개요를 제공하고 그 다음에는 주로 mesh-free 수학적 기술을 사용하여이 프로세스의 시뮬레이션 모델의 개발을 다루고 있습니다.평형 입자 수역학 (SPH)두 개의 가열성 입자에 의해 영향을 받는 작업 표면의 균열 형성은 USM에서 재료 제거와 가열성 입자의 상호 작용을 이해하기 위해 연구됩니다.또한 시뮬레이션 결과를 확인하기 위해 실험이 수행됩니다.SPH 모델은 USM를 연구하는 데 유용하며 가공 성능을 예측할 수 있습니다.