Ultrasəs emal: texnologiya, üstünlüklər və çatışmazlıqlar

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Bu inkişaf mərhələsində metal emalı sənayesi müxtəlif sərtlik dərəcələrində iş parçalarının kəsilməsi və qazılması kimi mürəkkəb vəzifələri həll etməyə qadirdir. Bu, geniş bir qrup elektromexaniki üsullar da daxil olmaqla, materiala təsir etməyin əsaslı yeni yollarının inkişafı sayəsində mümkün oldu. Bu növün ən effektiv texnologiyalarından biri elektroakustik şüalanma prinsiplərinə əsaslanan ultrasəs emalıdır (UZO).

Ölçü RCD-nin Prinsipləri

Ölçülərin işlənməsi zamanı adi mexaniki kəsicilər və aşındırıcılar birbaşa təsir vasitəsi kimi çıxış edir. Bu metoddakı əsas fərq aləti gücləndirən enerji mənbəyindədir. Bu gücdə ultrasəs cərəyan generatoru 16-30 kHz tezliklərdə işləyir. Təhrik ediremalın xarakterik keyfiyyətini təmin edən ultrasəs tezliyində eyni aşındırıcı taxılların salınımları. Bundan əlavə, mexaniki təsir növlərinin müxtəlifliyini qeyd etmək lazımdır. Bu, yalnız adi kəsmə və daşlama elementləri deyil, həm də həcmini qoruyarkən strukturun deformasiyasıdır. Üstəlik, ultrasəs ölçüləri kəsmə zamanı belə iş parçasının hissəciklərinin minimum səviyyədə saxlanmasını təmin edir. Materiala təsir edən taxıllar məhsulun dizaynına təsir etməyən mikrohissəcikləri ayırır. Əslində, nümunə götürməklə strukturun məhv edilməsi yoxdur, lakin çatların nəzarətsiz yayılması baş verə bilər.

Plazma texnologiyasından fərqlər

Emal keyfiyyəti baxımından ultrasəs və plazma üsulları yüksək dəqiqliklə kəsmə imkanını təmin edən bir çox oxşar xüsusiyyətlərə malikdir. Amma onların arasında da iş prinsipində ciddi fərq var. Beləliklə, UZO, elektrik dalğası generatorunun enerji dəstəyi ilə kəsmə alətinin tərəfdən aşındırıcı toz üzərində intensiv təsir göstərirsə, plazma emal üsulu iş mühiti kimi ionlar və elektronlarla yüklənmiş ionlaşmış qazdan istifadə edir. Yəni, ultrasəs və plazma emal texnologiyaları eyni dərəcədə kifayət qədər güclü enerji generatorunun dəstəyini tələb edir. Birinci halda, bu, ultrasəs elektrik aparatı, ikinci halda, iş mühitinin temperatur rejimini 16000 ° C-ə çatdıra bilən yüksək temperaturlu qaz və ya izotermik qurğulardır. Plazma müalicəsinin mühüm komponenti elektrodların və plazmanın istifadəsidirkəsicinin idarə olunan qövsünün yüksək gücünü təmin edən maddələr.

Ultrasəs Müalicə Maşınları

İndi RCD-nin həyata keçirilməsində istifadə olunan avadanlıqlar üzərində daha ətraflı dayanmağa dəyər. Böyük sənayelərdə bu məqsədlər üçün ultrasəs tezliyinin alternativ cərəyanını yaratmaq üçün generator dəsti ilə təchiz edilmiş maşınlar istifadə olunur. Yaranan cərəyan maqnit çeviricisinin sarılmasına yönəldilir, bu da öz növbəsində qurğunun işçi orqanı üçün elektromaqnit sahəsi yaradır. Ultrasəs emal maşının zımbasının elektromaqnit sahəsində olması ilə titrəməyə başlaması ilə başlayır. Bu vibrasiyanın tezlikləri müəyyən bir halda tələb olunan təyin edilmiş parametrlərə əsasən generator tərəfindən təyin edilir.

Punch maqnit çeviricinin təsiri altında xətti ölçülərdə dəyişə bilən maqnitostriktiv materialdan (dəmir, nikel və kob alt ərintisi) hazırlanmışdır. Və son kritik mərhələdə zımba dalğa ötürücü-kondansatör boyunca idarə olunan salınımlar vasitəsilə aşındırıcı toz üzərində hərəkət edir. Üstəlik, emalın miqyası və gücü fərqli ola bilər. Nəzərə alınan avadanlıqda sənaye metal emalı kütləvi konstruksiyaların formalaşması ilə həyata keçirilir, lakin eyni zamanda yüksək dəqiqlikli oyma işlərinin aparıldığı oxşar iş prinsipinə malik kompakt qurğular da var.

Ölçü RCD texnikası

Avadanlıq quraşdırdıqdan və hazırladıqdan sonrahədəf materialdan aşındırıcı məhlul əməliyyat sahəsinə - yəni məhsulun səthi ilə salınan uc arasındakı boşluğa verilir. Yeri gəlmişkən, silisium və ya bor karbidləri ümumiyyətlə aşındırıcının özü kimi istifadə olunur. Avtomatlaşdırılmış xətlərdə su tozun çatdırılması və soyudulması üçün istifadə olunur. Metalların birbaşa ultrasəs emalı iki əməliyyatdan ibarətdir:

• Aşındırıcı hissəciklərin iş parçasının nəzərdə tutulan səthinə zərbə ilə nüfuz etməsi, bunun nəticəsində mikro çatlar şəbəkəsi əmələ gəlir və məhsulun mikrohissəcikləri deşilir.
• Emal zonasında aşındırıcı materialın dövranı - istifadə edilmiş taxıllar yeni hissəciklərin axını ilə əvəz olunur.

Bütün prosesin effektiv olmasının vacib şərti dövrənin sonuna qədər hər iki prosedurda yüksək tempi saxlamaqdır. Əks halda, emal parametrləri dəyişir və aşındırıcı istiqamətin dəqiqliyi azalır.

Proses xüsusiyyətləri

Xüsusi tapşırıq üçün optimal emal parametrləri əvvəlcədən təyin edilib. Həm mexaniki təsirin konfiqurasiyası, həm də iş parçasının materialının xüsusiyyətləri nəzərə alınır. Ultrasəs müalicəsinin orta xüsusiyyətləri aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

• Cari generatorun tezlik diapazonu 16 ilə 30 kHz arasındadır.
• Punchun və ya onun iş alətinin salınım amplitudası - əməliyyatın əvvəlində aşağı spektr 2-10 mikrona, yuxarı səviyyə isə 60 mikrona çata bilər.
• Abraziv şlamın doyma dərəcəsi - 20-dən 100 minə qədər.1 sm kub üçün taxıl.
• Aşındırıcı elementlərin diametri - 50-200 mikron.

Bu parametrlərin dəyişdirilməsi təkcə fərdi yüksək dəqiqlikli xətti emal etməyə deyil, həm də mürəkkəb yivlərin və kəsiklərin dəqiq formalaşmasına imkan verir. Bir çox cəhətdən mürəkkəb həndəsilərlə işləmək nazik üst quruluşlu müxtəlif modellərdə aşındırıcı tərkibə təsir edə bilən zımbaların xüsusiyyətlərinin mükəmməlliyi sayəsində mümkün olmuşdur.

RCD ilə çapaq təmizləmə

Bu əməliyyat abraziv axına 1 mikrondan ultra kiçik hissəciklər daxil edildikdə akustik sahənin kavitasiya və eroziv aktivliyinin artmasına əsaslanır. Bu ölçü şok səs dalğasının təsir radiusu ilə müqayisə edilə bilər ki, bu da burrsların zəif sahələrini məhv etməyə imkan verir. İş prosesi qliserin qarışığı olan xüsusi maye mühitdə təşkil edilir. Konteyner kimi xüsusi avadanlıq da istifadə olunur - bir stəkanda çəkilmiş aşındırıcı maddələr və işçi hissəsi olan bir fitomiksator. İşçi mühitə akustik dalğa tətbiq olunan kimi, iş parçasının səthində hərəkət edən aşındırıcı hissəciklərin təsadüfi hərəkəti başlayır. Su və qliserin qarışığında olan silisium karbid və elektrokorundun incə dənələri 0,1 mm-ə qədər ölçüdə effektiv qapaqların təmizlənməsini təmin edir. Yəni, ultrasəs müalicəsi hətta ənənəvi mexaniki üyütmədən sonra da qala bilən mikroqüsurların dəqiq və yüksək dəqiqliklə aradan qaldırılmasını təmin edir. Əgər böyük buruqlardan danışırıqsa, konteynerə kimyəvi elementlər əlavə etməklə prosesin intensivliyini artırmaq mantiqidir.mavi vitriol kimi.

Təmizləmə hissələri RCD ilə

İşləyən metal blankların səthlərində bu və ya digər səbəbdən ənənəvi aşındırıcı təmizləmə ilə çıxarılmasına icazə verilməyən müxtəlif növ örtüklər və çirklər ola bilər. Bu halda, maye mühitdə kavitasiya ultrasəs emalı texnologiyası da istifadə olunur, lakin əvvəlki üsuldan bir sıra fərqlərlə:

• Tezlik diapazonu 18-35 kHz arasında dəyişəcək.
• Freon və etil spirti kimi üzvi həlledicilər maye mühit kimi istifadə olunur.
• Sabit kavitasiya prosesini və iş parçasının etibarlı fiksasiyasını saxlamaq üçün, maye sütunu ultrasəs dalğasının uzunluğunun yarısına uyğun gələn fitomiksatorun rezonans iş rejimini təyin etmək tələb olunur.

Ultrasəs tərəfindən dəstəklənən almaz qazma

Metod ultrasəs vibrasiyaları ilə idarə olunan fırlanan almaz alətin istifadəsini nəzərdə tutur. Müalicə prosesi üçün enerji xərcləri ənənəvi mexaniki təsir üsulları ilə tələb olunan resursların həcmini aşır və 2000 J/mm3-a çatır. Bu güc 0,5 mm/dəq sürətlə 25 mm-ə qədər diametrdə qazmağa imkan verir. Həmçinin, materialların qazma üsulu ilə ultrasəs emalı 5 l/dəq-ə qədər böyük həcmdə soyuducu suyun istifadəsini tələb edir. Maye axınları həmçinin alətlərin və iş parçasının səthlərindən incə tozları yuyur,aşındırıcının məhv edilməsi zamanı əmələ gəlir.

RCD performansına nəzarət

Texnoloji proses fəaliyyət göstərən vibrasiyaların parametrlərinə nəzarət edən operatorun nəzarəti altındadır. Xüsusilə, bu, salınımların amplitudasına, səsin sürətinə, həmçinin cari təchizatın intensivliyinə aiddir. Bu məlumatların köməyi ilə iş mühitinə və aşındırıcı materialın iş parçasına təsirinə nəzarət təmin edilir. Bu xüsusiyyət, bir texnoloji prosesdə bir neçə avadanlığın iş rejimindən istifadə oluna bilən alətlərin ultrasəs emalında xüsusilə vacibdir. Nəzarətin ən mütərəqqi üsulları məhsulun parametrlərini qeyd edən sensorların oxunuşu əsasında emal parametrlərinin avtomatik dəyişdirilməsi vasitələrinin iştirakını nəzərdə tutur.

Ultrasəs texnologiyasının üstünlükləri

RCD texnologiyasının istifadəsi onun həyata keçirilməsinin konkret metodundan asılı olaraq müxtəlif dərəcələrdə özünü göstərən bir sıra üstünlüklər verir:

• Emal prosesinin məhsuldarlığı bir neçə dəfə artır.
• Ultrasəs alətinin aşınması adi emal üsulları ilə müqayisədə 8-10 dəfə azalır.
• Qazma zamanı emal parametrləri dərinlik və diametrdə artır.
• Mexanik hərəkətin dəqiqliyini artırır.

Texnologiyanın qüsurları

Bu metodun geniş tətbiqinə hələ də bir sıra çatışmazlıqlar mane olur. Onlar əsasən təşkilatın texnoloji mürəkkəbliyi ilə bağlıdır.proses. Bundan əlavə, hissələrin ultrasəs emalı əlavə əməliyyatlar tələb edir, o cümlədən aşındırıcı materialın iş sahəsinə çatdırılması və suyun soyudulması üçün avadanlıqların birləşdirilməsi. Bu amillər işin qiymətini də artıra bilər. Sənaye proseslərinə xidmət edərkən enerji xərcləri də artır. Əlavə resurslar təkcə əsas aqreqatların funksiyasını təmin etmək üçün deyil, həm də elektrik siqnallarını ötürən mühafizə sistemləri və cərəyan kollektorlarının işləməsi üçün tələb olunur.

Nəticə

Ultrasəs abraziv texnologiyanın metal emalı proseslərinə tətbiqi ənənəvi kəsmə, qazma, tornalama və s. üsullardan istifadənin məhdudlaşdırılması ilə əlaqədar idi. Adi torna dəzgahından fərqli olaraq, ultrasəs metal emalı artan sərtliyə malik materialların öhdəsindən səmərəli şəkildə gələ bilir.. Bu texnologiyanın istifadəsi bərkimiş polad, titan-karbid ərintiləri, volfram tərkibli məmulatlar və s. üzərində emal əməliyyatlarını yerinə yetirməyə imkan verdi. Eyni zamanda, mexaniki təsirin yüksək dəqiqliyinə işçi hissədə yerləşən strukturun minimal zədələnməsi ilə zəmanət verilir. sahə. Lakin plazma kəsmə, lazer və su jetinin emalı kimi digər innovativ texnologiyalarda olduğu kimi, bu cür metal emalı üsullarından istifadə edərkən hələ də iqtisadi və təşkilati problemlər mövcuddur.