Mikä on ultraäänikoneistus?

Ultraäänikoneistus on hiontamenetelmä, jossa käytetään hiovaa nestettä työkalun suoran kosketuksen sijaan. Useimmat jauhamisprosessit sisältävät työvälineen, joka koskettaa suoraan työkappaletta materiaalin poistamiseksi. Ultraäänikoneistuksessa hioma -aineella täytetty neste virtaa työkappaleen yli ja työväline värisee hioma -aineita vasten. Hioma -aineet vaikuttavat työkappaleeseen ja poistavat materiaalin. Koska työkalu ei kosketa suoraan työkappaletta, ultraäänikoneistuksessa käytetyt paine- ja työkalumateriaalit ovat usein hyvin erilaisia ​​kuin yleisemmissä työstötekniikoissa käytetyt.

Avain ultraäänikoneistukseen on hioma -aine. Tämä materiaali, jota kutsutaan lietteeksi, on vapaasti virtaavan nesteen ja yhden tai useamman kiinteän hioma-aineen seos. Lietteen nestemäinen osa on yleensä vettä. Joissakin töissä voidaan käyttää bentseeniä, glyserolia tai öljyä, mutta nesteen viskositeetin lisääminen johtaa usein hitaampaan prosessiin.

Koska ultraäänikoneistuslietteessä käytettävän hioma -aineen on oltava kovempaa kuin työstetty materiaali, laaja valikoima hioma -aineita on yleinen. Perushioma -aineet ovat usein piikarbidia tai boorikarbidia, lähinnä niiden kovuuden ja alhaisten kustannusten vuoksi. Joskus timanttipölyä käytetään kovimpien materiaalien työstämiseen.

Ultraäänikoneistuksessa käytetty työväline on erilainen kuin vakioprosessissa käytetty. Työkalu on usein valmistettu pehmeämmästä materiaalista, jolla on korkea plastisuus. Tämä mahdollistaa hioma -aineiden vaikutuksen työkaluun, mutta ei vahingoita sitä samalla tavalla kuin työstetty materiaali. Nämä työkalut ovat usein aivan liian pehmeitä tavanomaisiin koneistustöihin; ne vääristyvät heti, kun ne koskettavat työkappaletta.

Kappaleen työstöprosessi ultraäänisesti näyttää samanlaiselta kuin tavallinen prosessi, mutta on itse asiassa aivan erilainen. Liete virtaa työalueen yli ja luo yhteyden työkappaleen ja työkalun välille. Työkalu värisee, mikä saa hioma -aineet pomppimaan edestakaisin kappaleen ja työkalun välillä. Koska työkalu vääntyy, se imee hioma -aineiden iskut samalla kun työkappaleeseen muodostuu pieniä halkeamia. Halkeamat aiheuttavat lopulta pienten kappaleiden katkeamisen, kunnes työkappaleen koneistettu alue vastaa työkalun muotoa.

Yleisin syy käyttää ultraäänikoneistusta on, kun työkappale on erittäin hauras. Hauraalla aineella tavallinen koneprosessi aiheuttaa materiaalin halkeamisen ja rikkoutumisen. Tämä johtaa yleensä pilaantuneeseen lopputuotteeseen. Ultraäänikoneistus käyttää tuhansia pieniä iskuja ja hyvin vähän painetta siirtääkseen materiaalin pois aineesta. Tämä johtaa harvoin katkeamiseen, jopa erittäin hauraissa materiaaleissa.