IDENTIFIZIERENDE ANWENDUNGEN FÜR ULTRASCHALLBEHANDELTE BEARBEITUNG

Eine aufstrebende Technologie, die eine beachtliche Aufmerksamkeit erfährt, ist die ultraschallgestützte Bearbeitung oder - genauer gesagt - die drehende, ultraschallgestützte Bearbeitung mit Ultraschall, manchmal auch als einfaches Akronym UAM bezeichnet. Wikipedia hat das Akronym RUM in seiner Erklärung des Prozesses veröffentlicht. Die Zeit wird sagen, wer gewinnt.  

Sicherlich ist die Technologie ein Gewinner, was durch beeindruckende, praktische Ergebnisse belegt wird. Die Ausrüstung ist im Wesentlichen ein Hybrid aus einem drei- bis fünfachsigen VMC, kombiniert mit einer Hochgeschwindigkeitsspindelrotation und einer vertikalen Hochfrequenzvibration eines Diamantschleifwerkzeugs. Im Gegensatz zu älteren Ultraschallgeräten (USM), die eine flüssige Schleifmittelaufschlämmung erzeugen, die die Werkzeugspitze, das Werkstück und die Mikrochips abdeckt, verwendet UAM ein Schneidwerkzeug, das mit polykristallinen Diamanten beschichtet ist, die die Oberfläche des Teils schleifen. Die von der UAM-unterstützten Technologie von Tongtai repräsentierte Rotationsgeschwindigkeit beträgt bis zu 24.000 U / min. Die Schwingungsfrequenz liegt im Bereich von 15–45 kHz und die Amplitudenspanne beträgt 1–10 μm. Im Wesentlichen beeinflusst dieser Ansatz das Material mit einer höheren Kontaktgeschwindigkeit und reduziert dadurch die Schneidkräfte. Die Kräfte werden je nach Material um 30–300% reduziert. Daher sind die meisten Vorteile rund um Oberflächenbeschaffenheit und -integrität möglich - Oberflächen mit einem Ra-Wert von weniger als 0,2 μm sind möglich und die Oberflächen- und Untergrundbeschädigung, wie z. B. Mikrorisse und Abplatzungen, werden stark reduziert. Natürlich halten Werkzeuge auch mit weniger Kraft länger.

KLICKEN ABB. MEHR INFORMATIONEN FINDEN

Die meisten Fragen, die wir zu dieser Technologie beantworten, beziehen sich auf Anwendungen wie "Was sind die idealsten Teile für die ultraschallgestützte Bearbeitung?"

Da sowohl unser Team von Anwendungstechnikern als auch unsere Kunden Erfahrungen mit dieser aufkeimenden Technologie sammeln, gibt es fundierte Richtlinien: Erstens sollten Sie bei den Materialien diejenigen berücksichtigen, die weicher sind als das Diamantschneidwerkzeug oder hart und spröde. Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumlegierungen, Keramik, Silicium und Wolframkarbid, eine Vielzahl von Stählen, Titan, Inconel und Quarz sind gute Kandidaten für dieses Verfahren.

Zweitens - und Sie haben wahrscheinlich die bisherigen Parameter erraten - Mikrobohren ist mit UAM äußerst erfolgreich. Das Silizium-Wafer-Bohren fällt schnell als Beispiel ein, ebenso wie andere Teile mit kleinen Löchern, die derzeit mit EDM- oder Laserschneidtechnologien hergestellt werden können. Viele Teile mit einer vertikal ausgerichteten Bearbeitung, die ebenfalls ein hervorragendes Finish erfordern, können sich auch auf einen drehbaren, ultraschallgestützten VMC bewegen. Formen werden beispielsweise im konventionellen VMC-Modus grob bearbeitet, und der UAM-Modus wird in einer Aufspannung fertiggestellt, poliert und entgratet. Das spart Zeit und verbessert die geometrische Genauigkeit. In einem Fall, der eine Schmuckform betraf, verkürzte der Kunde die Zeit um 40%. Zahnformen sind eine weitere ideale Anwendung für das System, ebenso wie bestimmte medizinische Prothesen und Instrumente. In der Automobilindustrie erkennen Unternehmen die Vorteile der Verwendung von UAM beim Entgraten von Ventilen. In der Luft- und Raumfahrt werden mit diesem Verfahren Kompressionsvenen gebohrt und Titanlamellen eine präzise Oberflächengüte verliehen. Hersteller von Keramik und Glas verwenden es zum Bohren, Polieren und Anfasen von Teilen. Tongtai hat veröffentlicht, dass bei den exakt gleichen Schneidbedingungen eines kompliziert entworfenen Werkstücks in Al6061 die folgenden Ausführungen erzielt wurden:

Gelegentlich taucht die Frage nach den Vor- und Nachteilen von Drahterodieren im Vergleich zu UAMing auf. Während die Erstinvestitionsinvestitionen für ein UAM höher sind als für ein EDM-Basispaket, kann der ROI mit UAM schneller sein, solange die Anwendungen geeignet sind. Die VMC / UAM-Konfiguration umfasst im Wesentlichen zwei Maschinen, die den Benutzern eine enorme Vielseitigkeit bieten. Wenn die hier beschriebenen Parameter der Arbeit ähneln, die Sie häufig tun, lohnt es sich, UAM weiter zu erkunden.