초음파 가공 :원리, 작업, 장비, 응용, 장점 및 단점
오늘 우리는 다이어그램을 통해 초음파 가공, 원리, 작업, 장비, 응용, 장단점에 대해 배울 것입니다. 초음파 가공은 부서지기 쉽고 단단한 재료를 가공하는 데 사용되는 비전통적인 가공 공정입니다. 이 가공 공정은 EDM 표면을 마무리하기 위해 1950년에 시작되었습니다. 이제 이 공정은 비용이 저렴하고 발열이 없으며 효과적인 가공으로 인해 많은 산업 분야에서 금속을 제거하는 데 사용됩니다.
초음파 가공:
원칙:
초음파 용접과 동일한 원리로 작동합니다. 이 가공은 초음파를 사용하여 연마제의 구동력으로 작용하는 낮은 진폭의 고주파 힘을 생성합니다. 초음파 기계는 약 20000~30000Hz의 주파수와 약 25~50마이크론의 진폭을 갖는 고주파 진동파를 생성합니다. 연마 입자에 대한 이 고주파 진동 전달은 연마 슬러리에 포함됩니다. 이는 연마 입자의 압흔을 취성 가공물에 유도하고 접촉면에서 금속을 제거합니다.
장비:
전원:
우리가 알고 있듯이 이 가공 공정에는 고주파 초음파가 필요합니다. 따라서 이 과정에서 고주파 고전압 전원이 필요합니다. 저주파 전압(60Hz)을 고주파 전압(20kHz)으로 변환하는 장치입니다.
자기 변형 변환기:
우리가 알고 있듯이 변환기는 전기적 단일을 기계적 진동으로 변환하는 장치입니다. 초음파 가공에서 자기 변형 유형 변환기는 기계적 진동을 생성하는 데 사용됩니다. 이 변환기는 니켈 또는 니켈 합금으로 만들어집니다.
부스터:
변환기에서 발생하는 기계적 진동은 부스터를 통해 증폭되어 혼에 공급됩니다.
도구:
초음파 가공에 사용되는 공구는 연마 입자에 의한 압흔으로 인해 부서지기 쉬운 파단이 발생하지 않는 것이어야 합니다. 따라서 이 도구는 강철, 스테인리스강 등과 같은 단단하고 강하며 연성 재료로 만들어집니다.
도구 홀더 또는 혼:
이름에서 알 수 있듯이 이 장치는 도구를 변환기에 연결합니다. 증폭된 진동을 부스터에서 공구로 전달합니다. 내구성 한계가 높아야 합니다.
연마 슬러리:
초음파 가공에서 연마 슬러리로 사용되는 연마 입자의 수성 슬러리. 탄화규소, 산화알루미늄, 탄화붕소가 이 슬러리의 연마 입자로 사용됩니다. 슬러리 전달 및 반환 메커니즘은 USM에서도 사용됩니다.
작업 프로세스:
이제 우리는 초음파 가공의 기본 부품과 아이디어에 대해 알게 되었습니다. 이 가공에서 공작물에 연마 입자의 압흔에 의해 재료가 제거됩니다. 다음과 같이 작동합니다.
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| 초음파 기계의 다이어그램 |
- 먼저 저주파 전류가 전원을 통과합니다. 이 저주파 전류는 일부 전기 장비를 통해 고주파 전류로 변환됩니다.
- 이 고주파 전류는 변환기를 통과합니다. 변환기는 이 고주파 전기 싱글을 고주파 기계적 진동으로 변환합니다.
- 이 기계적 진동은 부스터를 통과합니다. 부스터는 이 고주파수 진동을 증폭하여 혼으로 보냅니다.
- 공구 홀더라고도 하는 혼은 이 증폭된 진동을 공구에 전달하여 공구를 초음파 주파수로 진동시킵니다.
- 공구가 진동함에 따라 이 고주파수에서 연마입자가 진동하게 됩니다. 이 연마 입자는 작업물에 부딪혀 금속을 제거합니다.
이것은 초음파 가공의 전체 작업 과정입니다.
응용 프로그램:
- 이 가공은 탄화물, 세라믹, 유리 등과 같이 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 가공하는 데 사용됩니다.
- 드릴, 와이어 드로잉 머신 등의 금형 및 공구 가공에 사용됩니다.
- 실리콘 아질산염 터빈 블레이드 제작에 사용됩니다.
- 다이아몬드를 원하는 모양으로 재단할 때 사용합니다.
- 전도성이 좋지 않아 ECM이나 EDM으로 가공할 수 없는 비전도성 경질 재료의 가공에 사용됩니다.
장점 및 단점:
장점:
- 경질 재료도 이 방법으로 쉽게 가공할 수 있습니다.
- 작업시 열이 발생하지 않아 작업경화나 작업물의 구조변화에 문제가 없다.
- EDM의 ECM으로 가공할 수 없는 비전도성 금속이나 비금속을 가공할 수 있습니다.
- 상당한 크기의 칩을 형성하지 않습니다.
단점:
- 다른 기계적 프로세스에 비해 상당히 느립니다.
- 연마 입자가 공작물과 도구에 모두 영향을 미치기 때문에 도구 마모가 높습니다.
- 경질 재료만 가공할 수 있습니다. 연성 금속은 이 방법으로 기계가 될 수 없습니다.
- 깊은 구멍을 뚫는 데 사용할 수 없습니다.
이것은 모두 초음파 가공 원리, 작업, 장비, 응용 프로그램, 장점 및 단점에 관한 것입니다. 이 글에 대해 궁금한 점이 있으면 댓글로 물어보세요. 이 기사가 마음에 들면 소셜 네트워크에서 공유하는 것을 잊지 마십시오. 더 흥미로운 기사를 보려면 웹 사이트를 구독하십시오. 읽어주셔서 감사합니다.
