Usinagem ultrassônica:peças, trabalho, usos, vantagens com PDF

Você já deve ter ouvido falar de sensores ultrassônicos, medidores de vazão ultrassônicos, testes ultrassônicos e muito mais. Hoje veremos outro tipo de processo de usinagem não tradicional chamado “Usinagem ultrassônica ” também conhecido como USM.
Baixe sua cópia em PDF da Usinagem Ultrassônica no final do artigo.

 O que é usinagem ultrassônica?

O processo de máquina ultrassônica é um processo de usinagem não tradicional em que uma ferramenta de alta frequência vibra contra o material da peça com uma pasta abrasiva entre elas através de um bocal.
Ao contrário de máquinas convencionais como a máquina CNC, o processo de usinagem ultrassônica é pode ser usado para usinagem de materiais como cerâmica, aço, pedras preciosas, etc.

Princípio de funcionamento da usinagem ultrassônica

O processo de usinagem ultrassônico é semelhante ao processo de usinagem a jato abrasivo.

Construção de usinagem ultrassônica

1. Fonte de alimentação
2. Gerador de alta frequência
3. Transdutor eletromecânico
4. Transformador de amplitude ultrassônico
5. Suporte de ferramenta
6. Ferramenta
7. Pasta abrasiva
8. Bomba

Fonte de alimentação

O processo de usinagem ultrassônica requer uma fonte de alimentação de corrente alternada para seu funcionamento.

Gerador de alta frequência

O gerador de alta frequência aumenta a frequência de 50-60 Hz da corrente CA para uma frequência na faixa de 20.000 a 40.000 Hz.

Transdutor eletromecânico

O transdutor eletromecânico recebe a corrente do gerador de alta frequência e a converte em vibrações mecânicas.

Transformador de amplitude ultrassônico

É usado para amplificar as vibrações produzidas pelo transdutor eletromecânico. Também é conhecido como “chifre”.

Suporte de ferramenta

Na extremidade do transformador de amplitude ultrassônico, está situado o porta-ferramentas. Como o nome sugere, o porta-ferramentas mantém a ferramenta firmemente em um só lugar durante a operação.

Ferramenta

A ferramenta é composta de materiais como aço inoxidável, aço macio, etc. Além disso, a ferramenta tem o formato da cavidade a ser formada na peça de trabalho.

Pasta abrasiva

Uma pasta abrasiva é uma mistura de partículas abrasivas como carboneto de silício, alumina ou carboneto de boro misturado com água ou óleo.
Devido às partículas abrasivas, ocorre a erosão do material da peça.

Bombear

Uma bomba centrífuga é usada para bombear a pasta abrasiva na pressão desejada na peça de trabalho.

Trabalho do processo de Usinagem Ultrassônica

Quando a fonte de alimentação é ligada, a corrente CA flui através do gerador de alta frequência onde a frequência é amplificada para 20 kHz – 40 kHz.

Fonte – Four30, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Esta corrente AC de alta frequência é passada para o transdutor eletromecânico que converte a corrente elétrica em vibrações mecânicas.
Essas vibrações são então amplificadas e transferidas para a ferramenta.
A pasta abrasiva é bombeada continuamente entre a ferramenta e a peça de trabalho.
As vibrações da ferramenta fazem com que a pasta abrasiva atinja a peça de trabalho. Devido à ação abrasiva da pasta, a peça de trabalho é removida aos poucos.
É assim que funciona o processo de usinagem ultrassônica.
Confira este vídeo de animação de meio minuto do processo de usinagem ultrassônica:

Vantagens da usinagem ultrassônica

• A usinagem ultrassônica é capaz de usinar materiais frágeis.
• Um bom acabamento superficial é obtido.
• É altamente preciso.
• A operação é econômica.
• Ambos materiais condutores e não condutores podem ser usados.

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Limitações da usinagem ultrassônica.

• A usinagem ultrassônica consome muita energia.
• Tem uma baixa taxa de remoção de metal.
• A pasta abrasiva deve ser substituída periodicamente.
• Alto investimento inicial.
• A ponta da ferramenta é subjetiva ao desgaste e, portanto, tem vida útil mais curta.

Aplicações de usinagem ultrassônica

• A usinagem ultrassônica é usada para usinar materiais frágeis.
• Moagem de materiais frágeis.
• Perfuração em etapas
• Perfuração de furos.
• Gravação.
• Produzindo formas finas e complexas.
• Materiais de usinagem como tungstênio, carbonetos, pedras preciosas.

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅Essa é uma visão geral da Usinagem ultrassônica . Deixe-nos saber seus pensamentos nos comentários.
Voltaremos com outro artigo interessante, até lá continue aprendendo!