說到超聲波加工(gōng)，可能很多消費(fèi)者了解的不多，感覺超聲波加工(gōng)離(lí)我(wǒ)(wǒ)們很遠，其實現在很多産品都由超聲波加工(gōng)而來。下(xià)面就随小(xiǎo)編來看看超聲波加工(gōng)特點及運用，以供大(dà)家參考。

     超聲波加工(gōng)特點

不受材料是否導電的限制；工(gōng)具對工(gōng)件的宏觀作用力小(xiǎo)、熱影響小(xiǎo)，因而可加工(gōng)薄壁、窄縫和薄片工(gōng)件；被加工(gōng)材料的脆性越大(dà)越容易加工(gōng)，材料越硬或強度、韌性越大(dà)則越難加工(gōng)；由于工(gōng)件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應比被加工(gōng)材料的硬度高，而工(gōng)具的硬度可以低于工(gōng)件材料；可以與其他多種加工(gōng)方法結合應用，如超聲振動切削、超聲電火(huǒ)花加工(gōng)和超聲電解加工(gōng)等。

超聲加工(gōng)主要用于各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、矽、鍺、鐵氧體(tǐ)、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開(kāi)槽、套料、雕刻、成批小(xiǎo)型零件去(qù)毛刺、模具表面抛光和砂輪修整等方面。

超聲打孔的孔徑範圍是0.1～90毫米，加工(gōng)深度可達100毫米以上，孔的精度可達0.02～0.05毫米。表面粗糙度在采用W40碳化硼磨料加工(gōng)玻璃時可達1.25～0.63微米，加工(gōng)硬質合金時可達0.63～0.32微米。

超聲加工(gōng)機一(yī)般由由電源(即超聲發生(shēng)器)、振動系統(包括超聲換能器和變幅杆)和機床本體(tǐ)三部分(fēn)組成。

超聲發生(shēng)器将交流電轉換爲超聲頻(pín)電功率輸出，功率由數瓦至數千瓦，最大(dà)可達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁緻伸縮的和電緻伸縮的兩類。磁緻伸縮換能器又(yòu)有金屬的和鐵氧體(tǐ)的兩種，金屬的通常用于千瓦以上的大(dà)功率超聲加工(gōng)機；鐵氧體(tǐ)的通常用于千瓦以下(xià)的小(xiǎo)功率超聲加工(gōng)機。電緻伸縮換能器用壓電陶瓷制成，主要用于小(xiǎo)功率超聲加工(gōng)機。

變幅杆起着放(fàng)大(dà)振幅和聚能的作用，按截面積變化規律有錐形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體(tǐ)一(yī)般有立式和卧式兩種類型，超聲振動系統則相應地垂直放(fàng)置和水平放(fàng)置。

超聲波加工(gōng)運用

1、成形加工(gōng)

超聲波加工(gōng)各種硬脆材料的圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細一(yī)孔、套料等。雖然其生(shēng)産率不如電火(huǒ)花、電解加工(gōng)，但加工(gōng)精度及工(gōng)件表面質量則化于電火(huǒ)花、電解加工(gōng)。例如，生(shēng)産上用硬質冶金代替合金工(gōng)具鋼制造技 深模、拉絲模等模具，其耐用度可提高80-100 倍。采用電火(huǒ)花加工(gōng)，工(gōng)件表面常出現微裂紋，影響了模具表面質量和使用壽命。而采用超聲加工(gōng)則無此缺陷，且尺寸精度可控制在0.01-0.02mm 之内、内孔錐度可修整至8'。對矽等半導體(tǐ)硬脆材料進行套料等加工(gōng)，更顯示了超聲波加工(gōng)的特色。例如，在 直徑90mm、厚25mm 的矽片上，可套料加工(gōng)出176 個直徑僅爲1mm 的元件， 時間隻需1.5min，合格率高達 90％-95％，加工(gōng)精度爲正負 0.02mm。 此外(wài)，近年來，超聲加工(gōng)已經排除其通向微細加工(gōng)領域的障礙。

2、切割加工(gōng)

超聲精密切割半導體(tǐ)、鐵氧體(tǐ)、石英、寶石、陶瓷、金剛石等硬脆材料，比用金 剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生(shēng)産率高、經濟性好的優點。例如，超聲切割高7mm、寬15-20mm 的鍺晶片，可在3.5min 内切割出厚0.08mm 的薄片；超聲切割單晶矽片一(yī)次可切割10-20 片。再如，在陶瓷厚膜集成電路用的元件中(zhōng)，加工(gōng)8mm、厚0.6mm 的陶瓷片，1min 内可加工(gōng)4 片。

3、焊接加工(gōng)

超聲焊接是利用超聲頻(pín)振動作用，去(qù)除工(gōng)件表面的氧化膜，使新的本體(tǐ)表面顯 出來，并在兩個被焊工(gōng)件表面分(fēn)子的高速振動撞擊下(xià)，摩擦發熱。親和粘接在一(yī)起。其不僅可以焊接尼龍、塑料及表面易生(shēng)成氧化股的鋁制品等，還可以在陶瓷等非金屬表面挂錫、挂銀、塗覆薄層。由于超聲焊接不需要外(wài)加熱和焊劑，焊接熱影響區很小(xiǎo)，施加壓力微小(xiǎo)，故可焊接直徑或厚度很小(xiǎo)的（0.015-0.03）不同金屬材料，也可焊接塑料薄纖維及不規則形狀的硬熱塑料。目前，大(dà)規模集成電路引線連接等，已廣泛采用超聲焊接。

4、超聲清洗加工(gōng)

主要用于幾何形狀複雜(zá)、清洗質量要求高的中(zhōng)、小(xiǎo)精密零件，特别是工(gōng)件上的探小(xiǎo)孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的精清洗。采用其他清洗方法，效果差，甚至無法清洗，采用超聲清洗則效果好、生(shēng)産率高。目前，在半導體(tǐ)和集成電路元件、儀表儀器零件、電真空器件、光學零件、精密機械零件、醫療器械、放(fàng)射性污染等的清洗中(zhōng)應用。 一(yī)般認爲，超聲清洗是由于清洗液（水基清洗劑、氯化烴類溶劑、石油熔劑等應 超聲波作用下(xià)産生(shēng)空化效應的結果。空化效應産生(shēng)的強烈沖擊波，直接作用到被清洗部位上的污物(wù)等，并使之脫落下(xià)來；空化作用産生(shēng)的空化氣泡滲透到污物(wù)與被清洗部位表面之間，促使污物(wù)脫落；在污物(wù)被清洗液溶解的情況下(xià)，空化效應可加速溶解過程。超聲清洗時，應合理選擇工(gōng)作頻(pín)率和聲壓強度，以産生(shēng)良好的空化效應，提高清洗效果。此外(wài)，清洗液的溫度不可過高，以防空化效應的減弱，影響清洗效果。