敘述超聲波加工和快速成形技術的基本原理和特點

時間 2025-03-04 13:30:06

1樓:百科神秘

超聲波壓電陶瓷粉料: 壓電陶瓷主要由鋯鈦酸鉛(pzt)所組成, 在氧化鋯(zro2)、氧化鉛 (pbo)及氧化鈦(tio2)等的粉末原料中,按一定比例適當新增微量的新增物後,由多道加工程式完成陶瓷粉料製作,再利用油壓機使之壓縮成各種規格形狀,成型後在1350 ℃ 左右溫度下進行燒結,所得的成品,再以電鍍的方法或者不鏽鋼貼片法完成電極極化工作後,就是壓電陶瓷晶片成品。

超聲波霧化原理: 利用壓電陶瓷所固有超聲波振盪特點,通過一定的振盪電路手段與壓電陶瓷固有振盪頻率產生共振,就能直接將與壓電陶瓷接觸的液體霧化成1--3μm的微小顆粒。其原理是,電路超聲波振盪,傳輸到壓電陶瓷振子表面,壓電陶瓷振子會產生軸向機械共振變化,這種機械共振變化再傳輸到與其接觸的液體,使液體表面產生隆起,並在隆起的周圍發生空化作用,由這種空化作用產生的衝擊波將以振子的振動頻率不斷反覆,使液體表面產生有限振幅的表面張力波。

這種張力波的波頭飛散,使液體霧化,同時產生大量的負離子。

霧化單元與霧化量: 由於其單獨成型的壓電陶瓷振盪頻率是固有的,因此,只能產生乙個**衝擊波。如果需要增加霧化量,只可採用多組並聯同時工作的方法來實現。

以現有技術考慮壓電陶瓷壽命,每一單元振子功率為,霧化量為。由於液體溶液表面張力不同,各種液體的霧化量也不完全相同,相對液體表面張力越大,霧化量越小,反之則越大。液體內所含雜質不同,對裝置的使用壽命、霧化效果、保養週期都有一定的影響,以水為例,當水中鈣、鎂、矽酸含量高時,各種加溼方法在一定程度上都會受到影響,影響加溼效率,甚至會造成裝置損壞,再超聲波加溼中,水中鈣、鎂、矽酸含量高時,會造成霧化器本身結垢、加溼環境受到汙染等等負面影響。

2樓:網友

謝謝 總於找到乙個答案的。

不用問陳力航的。

簡述超聲波是如何產生的

3樓:微言悚聽

聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動形式。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。

超聲波是指振動頻率大於20000hz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動模式,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲波頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性。

超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短,只有幾釐公尺,甚至千分之幾公釐。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:

傳播特性──超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性──當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。

超聲波加工有什麼特點?

4樓:教育小百科達人

特種加工亦稱「非傳統加工」或「現代加工方法」,泛指用電能、熱能、光能、電化學能、化學能、聲能及特殊機械能等能量達到去除或增加材料的加工方法,從而實現材料被去除、變形 、改變效能或被鍍覆等。

特點:

與加工物件的機械效能無關,有些加工方法,如雷射加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學加工等,是利用熱能、化學能、電化學能等,這些加工方法與工件的硬度強度等機械效能無關,故可加工各種硬、軟、脆、熱敏、耐腐蝕、高熔點、高強度、特殊效能的金屬和非金屬材料。

非接觸加工,不一定需要工具,有的雖使用工具,但與工件不接觸,因此,工件不承受大的作用力,工具硬度可低於工件硬度,故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。

微細加工,工件表面質量高,有些特種加工,如超聲、電化學、水噴射、磨料流等,加工餘量都是微細進行,故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫,還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。

不存在加工中的機械應變或大面積的熱應變,可獲得較低的表面粗糙度,其熱應力、殘餘應力、冷作硬化等均比較小,尺寸穩定性好。

兩種或兩種以上的不同型別的能量可相互組合形成新的複合加工,其綜合加工效果明顯,且便於推廣使用。

特種加工對簡化加工工藝、變革新產品的設計及零件結構工藝性等產生積極的影響。

超聲波加工基本原理:

在工件和工具間加入磨料懸浮液, 由超聲波發生器產生超聲振盪波, 經換能器轉換成超聲機械振動, 使懸浮液中的磨粒不斷地撞擊加工表面, 把硬而脆的畝塵被加工材料區域性破壞而撞擊下來。

在工件表面瞬間正負交替的正壓衝擊波和負壓空化作用下強化了加工過程,因此,超聲波加工實質上是磨料的機械衝擊與超聲波衝擊及空化作用的綜合結果。

在傳統超聲波加工的基礎上發展了旋轉超聲雀旅波加工,即工具在不斷振動的同時還以一定的速度旋轉,這將迫使工具中的磨粒不斷地衝擊和劃擦工件表面,把工件材料粉碎成很小的迅歲禪微粒去除,以提高加工效率。

超聲波加工精度高,速度快,加工材料適應範圍廣,可加工出複雜型腔及型面,加工時工具和工件接觸輕,切削力小,不會發生燒傷、變形、殘餘應力等缺陷,而且超聲加工機床的結構簡單,易於維護。

超聲加工的基本原理?

5樓:考試資料網

加工時,工具1在工件2之間加入液體(水或煤油)和磨料混合的懸浮液3,並使工具以很小的力f輕輕壓在工件上,超聲換能器6產生16000hz以上的超聲頻絕緣體上矽薄膜向振動並藉助於變幅杆把振幅放大到,驅動工具端面做超聲振動,迫使工作液中懸浮的磨粒以很大的速度和加速度不斷地撞擊、拋磨被加工工件表面,把被加工表面的材料粉碎成很旅陸細的細微粒,辯旅從工件上被打擊下來,雖然每次下打下來的材料很小,但由於每秒種打擊16000次以上,所以仍有一定攜鎮凳的加工速度。

超聲加工的應用主要有哪幾個方面?

6樓:考試資料網

超聲加工的應用主要有以下幾個方面:

1)可以加工金屬和非金屬等硬脆材料。

2)可以對硬脆材料進行型孔和型腔加工。

3)利用超聲進行清洗超聲波在清洗液(汽油、煤油、酒精和水等)中傳播時,液體分子往復高頻振動產生正負交變的衝擊波。當聲強達到一定數值時,液體中急劇生產微小空化氣泡並瞬時強烈閉合,產生的微衝擊波使清洗物表面的汙物遭到破壞。超聲振動可用於噴油嘴、噴絲板、微型軸承、儀表齒輪、印刷電路板等的清洗。

超聲加工的主要特點

7樓:甕彭勃

不受材料是否導電的限制;工具對工件的巨集觀作用力小、熱影響小,因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件;被加工材料的脆性越大越容易加工,材料越硬或強度、韌性越大則越難加工;由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用,磨料的硬度應比被加工材料的硬度高,而工具的硬度可以低於工件材料;可以與其他多種加工方法結合應用,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脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、矽、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。

超聲打孔的孔徑範圍是公釐,加工深度可達100公釐以上,孔的精度可達公釐。表面粗糙度在採用w40碳化硼磨料加工玻璃時可達微公尺,加工硬質合金時可達微公尺。

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

超聲發生器將交流電轉換為超聲頻電功率輸出,功率由數瓦至數千瓦,最大可達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種,金屬的通常用於千瓦以上的大功率超聲加工機;鐵氧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工機。

變幅杆起著放大振幅和聚能的作用,按截面積變化規律有錐形、餘弦線形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一般有立式和臥式兩種型別,超聲振動系統則相應地垂直放置和水平放置。

超聲加工的應用方法

8樓:貓又゛桵漚

一、 熔接法:

以超音波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下,使二塊塑膠的接合面產生磨擦熱而瞬間熔融接合,焊接強度可與本體媲美,採用合適的工件和合理的介面設計,可達到水密及氣密,並免除採用輔助品所帶來的不便,實現高效清潔的熔接。

二、 鉚焊法:

將超音波超高頻率振動的焊頭,壓著塑膠品突出的梢頭,使其瞬間發熱融成為鉚釘形狀,使不同材質的材料機械鉚合在一起。

三、 埋植:

藉著焊頭之傳道及適當之壓力,瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿等)擠入預留入塑膠孔內,固定在一定深度,完成後無論拉力、扭力均可媲美傳統模具內成型之強度,可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。

四、 成型:

本方法與鉚焊法類似,將凹狀的焊頭壓著於塑膠品外圈,焊頭髮出超音波超高頻振動後將塑膠溶融成形而包覆於金屬物件使其固定,且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形,及化妝品類之鏡片固定等。

五、 點焊:

a、 將二片塑膠分點熔接無需預先設計焊線,達到熔接目的。

b、 對比較大型工件,不易設計焊線的工件進行分點焊接,而達到熔接效果,可同時點焊多點。

六、 切割封口:

運用超音波瞬間發振工作原理,對化纖織物進行切割,其優點切口光潔不開裂、不拉絲。

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