Usinagem Ultrassônica:Princípio, Funcionamento, Equipamentos, Aplicação, Vantagens e Desvantagens

Hoje vamos aprender sobre usinagem ultrassônica, princípio, funcionamento, equipamentos, aplicação, vantagens e desvantagens com seu diagrama. A usinagem ultrassônica é um processo de usinagem não tradicional que é usado para usinar materiais frágeis e duros. Este processo de usinagem surgiu em 1950 para o acabamento de superfícies EDM. Agora este processo é usado em muitas indústrias para remover metal devido ao seu menor custo, sem geração de calor e usinagem eficaz.

Usinagem ultrassônica:

Princípio:

Funciona com o mesmo princípio da soldagem ultrassônica. Esta usinagem utiliza ondas ultrassônicas para produzir força de alta frequência de baixa amplitude, que atua como força motriz do abrasivo. A máquina ultrassônica gera uma onda vibratória de alta frequência de frequência de cerca de 20.000 a 30.000 Hz e amplitude de cerca de 25-50 mícrons. Esta transferência de vibração de alta frequência para partículas abrasivas contém pasta abrasiva. Isso leva a indentação da partícula abrasiva à peça de trabalho frágil e remove o metal da superfície de contato.

Equipamentos:

Fonte de energia:

Como sabemos, este processo de usinagem requer ondas ultrassônicas de alta frequência. Portanto, uma fonte de alimentação de alta tensão de alta frequência requer para este processo. Esta unidade converte a tensão elétrica de baixa frequência (60 Hz) em tensão elétrica de alta frequência (20 k Hz).

Transdutor magnetostritivo:

Como sabemos, o transdutor é um dispositivo que converte a vibração elétrica simples em mecânica. Na usinagem ultrassônica, o transdutor do tipo magnetostritivo é usado para gerar vibração mecânica. Este transdutor é feito de níquel ou liga de níquel.

Impulsionador:

A vibração mecânica gerada pelo transdutor passa por um booster que a amplifica e alimenta a buzina.

Ferramenta:

A ferramenta utilizada na usinagem ultrassônica deve ser tal que a indentação pela partícula abrasiva, não leve a fratura frágil da mesma. Assim, a ferramenta é feita por materiais resistentes, fortes e dúcteis como aço, aço inoxidável etc.

Suporte de ferramenta ou chifre:

Como o nome indica, esta unidade conecta a ferramenta ao transdutor. Transfere a vibração amplificada do booster para a ferramenta. Deve ter alto limite de resistência.

Pasta Abrasiva:

Uma pasta à base de água de partículas abrasivas usada como pasta abrasiva em usinagem ultrassônica. Carboneto de silício, óxido de alumínio, carboneto de boro são usados ​​como partículas abrasivas nesta pasta. Um mecanismo de entrega e retorno de polpa também é usado no USM.

Processo de trabalho:

Agora sabemos sobre a peça básica e a ideia de usinagem ultrassônica. Nesta usinagem o material é removido por indentação de partículas abrasivas na peça de trabalho. Funciona da seguinte forma.

Diagrama da máquina ultrassônica

• Primeiro a corrente elétrica de baixa frequência passa pela fonte elétrica. Essa corrente de baixa frequência é convertida em corrente de alta frequência através de alguns equipamentos elétricos.
• Esta corrente de alta frequência passa pelo transdutor. O transdutor converte este único elétrico de alta frequência em vibração mecânica de alta frequência.
• Esta vibração mecânica passa pelo booster. O booster amplifica essa vibração de alta frequência e envia para a buzina.
• Chifre que também é conhecido como porta-ferramentas, transfere essa vibração amplificada para a ferramenta que faz a ferramenta vibrar em frequência ultrassônica.
• À medida que a ferramenta vibra, ela faz com que as partículas abrasivas vibrem nesta alta frequência. Esta partícula abrasiva atinge a peça de trabalho e remove o metal dela.

Este é todo o processo de trabalho de usinagem ultra-sônica.

Aplicação:

• Esta usinagem é usada para usinar materiais duros e quebradiços como metal duro, cerâmica, vidro etc.
• Isso é usado na usinagem de matriz e ferramenta de broca, máquina de trefilação etc.
• Usado na fabricação de lâminas de turbina de nitrito de silício.
• É usado para cortar diamantes em forma de desejo.
• É usado usinagem de usinagem de material duro não condutor que não pode ser usinado por ECM ou EDM devido à baixa condutividade.

Vantagens e Desvantagens:

Vantagens:

• Material duro pode ser facilmente usinado por este método.
• Nenhum calor gerado no trabalho, portanto, não há problema de endurecimento ou mudança na estrutura da peça de trabalho.
• Metais não condutores ou não metais, que não podem ser usinados por ECM ou EDM, podem ser usinados por ele.
• Não forma chips de tamanho significativo.

Desvantagens:

• É bem mais lento que outros processos mecânicos.
• O desgaste da ferramenta é alto porque as partículas abrasivas afetam tanto a peça quanto a ferramenta.
• Pode usinar apenas material duro. Metal dúctil não pode ser usinado por este método.
• Não pode ser usado para fazer furos profundos.

Trata-se de princípio de usinagem ultrassônica, funcionamento, equipamentos, aplicação, vantagens e desvantagens. Se você tiver alguma dúvida sobre este artigo, pergunte comentando. Se você gostou deste artigo, não se esqueça de compartilhá-lo em suas redes sociais. Assine nosso site para mais artigos interessantes. Obrigado por lê-lo.