超聲（shēng）波加工特點 超聲波（bō）加工運（yùn）用

說到超聲波加工，可能很多消費者了（le）解的不多，感（gǎn）覺超聲（shēng）波加工（gōng）離我們很（hěn）遠（yuǎn），其實（shí）現在很多產品都由超聲波加工（gōng）而來。下（xià）麵就隨小編來看看（kàn）超聲波加工特點及運用，以供大家參考（kǎo）。

     超聲波加工特點

不受材料是否導電的限製；工具對工（gōng）件的宏觀作用力小（xiǎo）、熱影響（xiǎng）小（xiǎo），因而可加工薄壁、窄縫（féng）和（hé）薄片工（gōng）件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強度、韌（rèn）性越大則越難加工；由於工件材料的碎除主要靠磨（mó）料的作用，磨料（liào）的硬度應比被（bèi）加工材（cái）料的硬度高，而（ér）工具（jù）的硬度可以低於工件材料；可以與其他多種加工方法（fǎ）結合應用，如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。

超聲加工主要用於各種硬（yìng）脆材料，如玻（bō）璃、石英、陶瓷、矽、鍺、鐵氧（yǎng）體、寶石和玉器等的打孔(包括圓（yuán）孔、異（yì）形孔和彎曲孔等)、切割（gē）、開槽、套料、雕刻（kè）、成批（pī）小型零件去毛刺、模具表麵拋光和砂（shā）輪修整等方麵。

超聲打（dǎ）孔的孔（kǒng）徑範圍是0.1～90毫米，加工深度可達100毫米（mǐ）以上，孔的精度可達0.02～0.05毫米。表麵粗糙度在采用W40碳化硼磨料加工玻璃時可達1.25～0.63微米，加工硬質合金（jīn）時可達（dá）0.63～0.32微米。

超聲加工（gōng）機一般由由電源(即超聲發生器)、振動係統(包括超聲換能（néng）器和變幅杆)和機床本體三部分組成。

超聲發生器將交流電轉換（huàn）為超聲頻電（diàn）功率輸出，功率（lǜ）由數瓦至數（shù）千瓦，最大可達10千瓦。通常使用的超（chāo）聲（shēng）換能器（qì）有磁（cí）致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的（de）和鐵氧體的兩種，金屬的通常（cháng）用於千瓦以上的大功率超聲加工機；鐵氧（yǎng）體的通常用於千瓦以下的小功率超聲加工機。電致伸縮換能器用壓電陶瓷製成，主要用於小功率超聲加（jiā）工機。

變幅杆起著（zhe）放大振幅和聚能的作用，按截麵積變化規律有錐形、指數曲線形（xíng）、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一般有立式和臥式兩種類（lèi）型，超（chāo）聲振（zhèn）動係統則相應地垂直（zhí）放置和水平放置。

超聲波加工（gōng）運用

1、成形加（jiā）工

超聲（shēng）波加（jiā）工（gōng）各種（zhǒng）硬脆材料的圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細一孔、套料等。雖然其生產率不如電火花、電解加（jiā）工，但（dàn）加工精度及工件表麵質量則化於電火花、電（diàn）解（jiě）加工。例（lì）如，生產上用硬質冶（yě）金代替合金工具鋼製造技 深模、拉絲模等模具，其耐用度（dù）可提高80-100 倍。采用電火花加工，工件表麵常出現微裂紋，影響了模具表麵質量和使用壽命。而采用超聲加工則無此缺陷，且尺寸精度可控製在0.01-0.02mm 之（zhī）內、內孔錐度可（kě）修整至8'。對矽等半導體硬脆材料進（jìn）行套料等加工，更顯（xiǎn）示了超聲波加工的特色。例（lì）如，在 直徑90mm、厚25mm 的矽片上，可套料加工出176 個直徑僅為1mm 的元件， 時間隻需1.5min，合（hé）格率高達 90％-95％，加工精（jīng）度為正負 0.02mm。 此外，近年來，超聲（shēng）加工（gōng）已經排除其通向微細加工領域（yù）的障礙。

2、切割加工

超聲（shēng）精密（mì）切割半導體、鐵氧體、石英（yīng）、寶石（shí）、陶瓷、金剛石等硬脆材料，比用金 剛石刀具切（qiē）割具有切片薄、切口（kǒu）窄、精度高、生產率高、經濟性好的（de）優點。例如，超聲切割（gē）高（gāo）7mm、寬15-20mm 的鍺晶片（piàn），可在3.5min 內切割（gē）出厚0.08mm 的薄片；超聲切割單晶矽片一次可切割10-20 片。再如，在陶瓷（cí）厚（hòu）膜集成電路用的元件（jiàn）中，加工8mm、厚0.6mm 的陶瓷片，1min 內可加工4 片。

3、焊接加工

超聲焊接是利（lì）用超聲（shēng）頻振動作用，去除工件表麵的氧化膜，使新的本體表麵顯 出來，並在兩個被焊工件表麵分子的高（gāo）速振動撞擊下，摩擦發熱。親和粘接在一起。其不（bú）僅可以（yǐ）焊接（jiē）尼龍、塑料及表麵易生成（chéng）氧化股的鋁製品等，還可以在陶（táo）瓷等非（fēi）金屬表麵掛錫、掛（guà）銀、塗覆薄層。由於超（chāo）聲焊接不需要外（wài）加熱和焊劑，焊接熱影響（xiǎng）區很小（xiǎo），施加壓力微小（xiǎo），故（gù）可焊接直徑或厚度很小的（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（sù）料。目前，大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

主要用於幾何形狀複雜、清洗質量（liàng）要求高的中、小精密（mì）零（líng）件，特別是工件上的探小孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的精清洗。采用其他（tā）清洗方法，效果差（chà），甚至無法清洗，采用超聲清洗則效果好、生產率高。目前，在半導體和集成電路元件、儀表儀器零件、電（diàn）真空器件、光學零件、精密機械零件、醫療器械、放射性汙染等的清洗中應用。 一般認為，超（chāo）聲清洗是由（yóu）於清洗液（水基清洗（xǐ）劑、氯化烴類溶劑、石油熔劑等應 超聲波作（zuò）用（yòng）下產生空化效應的結果。空化效應產生的強烈衝擊波，直接作用到被清洗部（bù）位上的（de）汙物等，並使之脫落下（xià）來；空（kōng）化作用產生的空化氣泡滲透到汙物與（yǔ）被清洗部位表麵之（zhī）間（jiān），促使汙物脫落；在汙物被清洗液溶解的情況下，空化（huà）效應可加速溶解（jiě）過程。超聲清洗（xǐ）時，應合理選擇工（gōng）作頻率（lǜ）和（hé）聲壓強度，以（yǐ）產生良好（hǎo）的（de）空化（huà）效應，提高清洗效果。此（cǐ）外，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。