Hoy aprenderemos sobre procesamiento ultrasónico, principios, operación, equipo, aplicaciones, ventajas y desventajas con diagramas. El mecanizado ultrasónico es un proceso de mecanizado no tradicional que se utiliza para mecanizar materiales frágiles y duros. Este proceso de mecanizado nació en 1950 para el acabado de superficies EDM. Este proceso ahora se usa en muchas industrias para eliminar metales porque es un mecanizado de bajo costo, libre de calor y efectivo.
Tabla de contenido
Procesamiento ultrasónico:
principio:
Funciona según el mismo principio que la soldadura ultrasónica. Este mecanizado utiliza ondas ultrasónicas para generar una fuerza de baja amplitud y alta frecuencia que actúa como fuerza impulsora de los granos abrasivos. Un dispositivo ultrasónico genera ondas de vibración de alta frecuencia con una frecuencia de alrededor de 20000-30000 Hz y una amplitud de alrededor de 25-50 micrones. Esta transmisión de vibraciones de alta frecuencia a las partículas abrasivas está contenida en la suspensión abrasiva. Esto fuerza la entrada de partículas abrasivas en la frágil pieza de trabajo y elimina el metal de la superficie de contacto.
Equipos:
fuente de alimentación:
Como saben, este proceso de mecanizado requiere ultrasonidos de alta frecuencia. Por lo tanto, este proceso requiere una fuente de alimentación de alto voltaje y alta frecuencia. Esta unidad convierte voltaje de baja frecuencia (60 Hz) a voltaje de alta frecuencia (20 kHz).
Transductor magnetoestrictivo:
Como sabes, un transductor es un dispositivo que convierte señales eléctricas en vibraciones mecánicas. En el mecanizado ultrasónico, se utilizan transductores magnetoestrictivos para generar vibraciones mecánicas. Este transductor está hecho de níquel o aleación de níquel.
amplificador:
Las vibraciones mecánicas generadas por el transductor pasan a través del amplificador, se amplifican y se alimentan a la bocina.
herramienta:
Las herramientas utilizadas para el mecanizado ultrasónico no deben abollarse con granos abrasivos que provoquen fracturas frágiles. Por lo tanto, las herramientas están hechas de materiales duros, fuertes y dúctiles como acero, acero inoxidable.
Portaherramientas o bocina:
Como sugiere el nombre, esta unidad conecta la herramienta al transductor. Transfiere vibraciones amplificadas del amplificador a la herramienta. Tiene un alto límite de resistencia.
Lechada abrasiva:
Suspensión acuosa de granos abrasivos utilizada como suspensión de granos abrasivos en el procesamiento ultrasónico. El carburo de silicio, el óxido de aluminio y el carburo de boro se utilizan como abrasivos en esta suspensión. USM también utiliza un mecanismo de entrega y retorno de pulpa.
Proceso de trabajo:
Ahora conoce los conceptos básicos y el concepto de procesamiento ultrasónico. En este proceso de mecanizado, los granos abrasivos se introducen en la pieza de trabajo para eliminar el material. Funciona de la siguiente manera.
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| Diagrama de la máquina de ultrasonidos |
- Primero, una corriente de baja frecuencia pasa a través de la fuente de alimentación. Esta corriente de baja frecuencia se convierte en corriente de alta frecuencia a través de algunos equipos eléctricos.
- Esta corriente de alta frecuencia pasa a través del transductor. Un transductor convierte esta señal eléctrica de alta frecuencia en vibraciones mecánicas de alta frecuencia.
- Esta vibración mecánica pasa a través del amplificador. El amplificador amplifica esta vibración de alta frecuencia y la envía a la bocina.
- Una bocina, también conocida como portaherramientas, transmite esta vibración amplificada a la herramienta haciendo que vibre a frecuencias ultrasónicas.
- Cuando la herramienta vibra, las partículas abrasivas vibran a esta alta frecuencia. Este grano abrasivo golpea la pieza de trabajo y elimina el metal de la pieza de trabajo.
Este es todo el proceso de procesamiento ultrasónico.
solicitud:
- Este mecanizado se utiliza para mecanizar materiales duros y quebradizos como el carburo, la cerámica y el vidrio.
- Se utiliza para procesar troqueles de perforación, herramientas, trefiladoras, etc.
- Se utiliza en la fabricación de álabes de turbina de nitruro de silicio.
- Se utiliza para cortar el diamante en la forma deseada.
- Se utiliza para mecanizar materiales duros no conductores que tienen baja conductividad y no se pueden mecanizar mediante ECM o EDM.
Pros y contras:
ventaja:
- Los materiales duros se pueden procesar fácilmente con este método.
- Dado que no hay generación de calor de trabajo, no hay necesidad de preocuparse por el endurecimiento por trabajo o los cambios estructurales en el trabajo.
- EDM ECM puede procesar metales no conductores y no metales que no pueden procesarse.
- No forma virutas de tamaño considerable.
Contras:
- Es considerablemente más lento que otros procesos mecánicos.
- Los granos abrasivos afectan tanto a la pieza de trabajo como a la herramienta, lo que aumenta el desgaste de la herramienta.
- Solo se pueden procesar materiales duros. El metal dúctil no se puede mecanizar con este método.
- No se puede utilizar para taladrar agujeros profundos.
Se trata de los principios, el funcionamiento, el equipo, las aplicaciones, las ventajas y las desventajas del mecanizado ultrasónico. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos interesantes. gracias por leer.