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超声波加工碳化硅
来源: | 作者:industrial-106 | 发布时间: 652天前 | 129 次浏览 | 分享到:
高束能(山东)纳米科技有限公司咨询电话:0531-85893796,17865193999.公司以超声波加工技术为核心,核心装备有:超声波机床、超声波刀柄、超声波主轴、超声波刀架、超声波光整设备、超声波去应力仪等。为航空航天、科研院所、军工造船、轨道交通等国内外大型单位及企业缔造超声波加工系列产品,并提供完善加工解决方案;
超声波加工是传统切削加工刀具旋转运动基础上,叠加每秒16kHz-40kHz高频率、大能量、聚焦性能强的超声波(纵向/纵扭/纵摆/椭圆)振动复合加工,以获得更好性能的先进超声波加工方法,超声波加工的引入使工具与工件之间的时-空关系、接触状态和作用机制发生变化,从而改变了加工机理;减少工具与工件的接触时间、降低摩擦力、减小切削力,降低切削热,减少刀具磨损、提高材料去除率、改善加工精度和实现材料表面完整性。

一、碳化硅加工行业应用:

随着科技的飞速发展,新型材料碳化硅具备高、热稳定好、质量轻等一系列优良性能,因此碳化硅材料是材料发展中最为迅速的一支新军,已应用于汽车、机械、宇航、化工、石油等许多工业领域的发动机燃烧部件、火箭喷嘴、燃汽轮机发动机叶片、浇注金属的浇口、热电偶套管高温下的热交换材料、核燃料的包封材料等特别飞机、高铁、汽车领域中碳化硅刹车盘应用极为广泛。

二、碳化硅加工行业壁垒:

碳化硅SiC材料具有高硬度、高强度等特点,碳化硅SiC还具有很强的各向异性,导热性差,加工过程中不允许加冷却液等特点,采用传统的车、钻、铣和磨加工工艺存在加工表面质量差、工具磨损严重、加工效率低等问题。针对碳化硅SiC难加工复杂曲面零件的高效精密加工,特种复合加工新技术与装备具有重要意义,超声波加工碳化硅SiC优势挺强。

三、超声波加工碳化硅基理:

超声波加工是利用超声波的激活能和冲击能的复合能量,以16kHz-40kHz/秒的频率对零件以高强度、大能量、聚焦性能强的频脉冲带动刀具振动切削.由于超声波加工中的刀具旋转运动与附加的振动相互叠加,切削力减小40%800%,特别适用于碳化硅SiC玻璃、陶瓷、蓝宝石、3D热弯玻璃石墨、碳化硅(SicC)、复合材料等传统难加工硬脆材料的精密磨削及切削加工。超声波加工碳化硅SiC具备光洁度、精度高的特点。由于去除加工碳化硅SiC材料是依靠磨料瞬时局部的冲击作用,故工具对加工碳化硅SiC材料的宏观切削力小,切削热小,不会引起变形及表面烧伤,达到更好的光洁度和加工精度。也特别适合加工不能承受较大机械应力的薄壁、窄缝、低刚度的零件。

四、超声波加工碳化硅应用:

超声波加工碳化硅SiC极限切削力是保证磨钻工艺的首要条件,为碳化硅SiC材料加工提供高效、高质的解决方案。超声波加工碳化硅SiC具备:易于微小孔加工与抛光。相较于微小孔普通加工方式的不易排屑、刀具强度低,超声加工频率高,可以每秒几万次以上的频次微量去除材料,减小刀具切削力,减少刀具损坏,保证加工效率,提升加工碳化硅SiC表面质量。超声波加工碳化硅SiC具备:无需改变机床结构。随着超声加工技术不断发展,目前超声波加工系统可实现小型化、模块化设计,适用于不同类型加工机床,使用门槛低,可快速部署。

五、超声波加工碳化硅优势

1、加工范围广;

a.可加工淬硬钢、不锈钢、钛合金、硬质合金、镍基合金等传统切削难加工的金属、非金属材料;特别是一些不导电的非金属材料如玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石、3D热弯玻璃石墨、碳化硅(SicC)及各种半导体等。

b.适合深小孔、薄壁件、细长杆、低刚度和形状复杂、要求较高零件的加工;

c.适合高精度、低表面粗糙度等精密零件的精密加工。

2、切削力小、切削功率消耗低;由于超声波加工主要靠瞬时的局部冲击作用,故工件表面的宏观切削力很小,切削应力、切削热更小。

3、工件加工精度高、表面粗糙度低;可获得较高的加工精度(尺寸精度可达0.005~0.02mm)和较低的表面粗糙度(Ra值为0.05~0.2微米),被加工表面无残余应力、烧伤等现象,也适合加工薄壁、窄缝和低刚度零件。

4、易于加工各种复杂形状的型孔、型腔和成型表面等;

5、工具可用较软的材料做成较复杂的形状;

6、超声波加工设备结构一般比较简单,操作维修方便。

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