Mecanisat ultrasònic
El mecanisat ultrasònic (Ultrasonic Machining) (USM) és un procés d'índole mecànica en el que es remou material de la peça deixant una forma específica en ella. Per a això la ferramenta vibra a 20 kHz i gira a uns 5 krpm, tot això acompanyat per un líquit abrasivo que ademés servix per a refrigerar la peça, els materials normalment usats són l'Acer, acer inox, i molibdeno, etc. La forma de la ferramenta és important per a que no arreplegue energia, la punta mai toca la peça que sol ser de materials dúctils, el material abrasivo (contingut en una pasta) és el que realment es menja el material, normalment les partícules d'abrasivo solen ser dures, com per eixemple diamant, nitrur cúbic de bor, carbur de bor, carbur de silici i òxit d'alumini, d'açò el més usat és el carbur de bor. L'equip pot ser usat en distintes variants, ya siga en un torne per a millorar la versatilitat de la màquina. La potència d'estos equips oscila entre els 200 i els 2400 W, la potència influïx en el material remogut. La font de vibració convertix potència de baixa freqüència (60 Hz) en potència d'alta freqüència (20 kHz). Les parts més importants del transductor són un electromagneto i una pila de plaques de níquel.
En este procés s'obté en la peça una forma inversa a la de la ferramenta i en una mida el doble del tamany del grànul de l'abrasivo major que les dimensions de la ferramenta.
- Aplicacions:
- Materials blans i durs de tot tipo, metàlics, no metàlics, ceràmics o composts.
- Produir clots, buits i formes irregulars llimitat solament per les formes disponibles per a les ferramentes.
- La raó de profunditat-diàmetro és baixa, generalment de 3:1.
- Depenent de l'abrasivo es poden processar materials com el carbur de tungsteno, ceràmiques d'alta densitat, durs composts sinterizados, pedres precioses, minerals, etc..
Mecanisat per ultrasons rotatori
[editar | editar còdic]El mecanisat per ultrasons rotatori (Rotary Ultrasonic Machining) (RUM) s'usa per a millorar el treball del trepat, cort, fresado o roscado de materials que són difícils en el mecanisat tradicional. A diferència del mecanisat ultrasònic, en el RUM s'usen ferramentes de diamant que tenen contacte directe en la peça. No requerix sistema de recirculamiento de l'abrasivo.
Permet mecanisar materials que en atres sistemes són pràcticament impossibles, és un procés no convencional. Es basa en l'ocupació de ferramentes de diamant que eliminen el material per la combinació d'un gir i d'una vibració ultrasònica en direcció axial.
La separació contínua entre ferramenta i peça conseguix que les forces de cort es reduïxquen i que la calor siga menor. Lo que comporta una protecció de la ferramenta i de la peça aumentant la productivitat en fins a 5 voltes i en uns acabaments superficials de 0,2 µm.
- Aplicacions:
- Indústria de l'automòvil: discs de fre, toveres d'injecció, insertos de mòles d'injecció…; en materials com a Nitrur de Silici, Alúmina, metal dur, acer templat ...
- Indústria dels semiconductors: elements de refrigeració…en materials com Silici, Cuarzo hialino…
- Indústria òptica: lents cóncaves i convexas, espills…; en materials com Safir, Silici, i vidres varis.
- Indústria mèdica: articulacions, corones dentals…; en materials ceràmics varis com Zirconia, Alúmina…
- Varis: guies antidesgaste, pirometría, filtre de soldadura, aisladores tèrmics…; també en materials ceràmics.
Es pot observar que totes les aplicacions tenen en comuna propietats d'alta durea, resistència mecànica al desgast, baixa densitat, resistència a l'abrasió a altes temperatura, capacitats òptiques, etc. Es pot crear geometria que difícilment podrien conseguir-se en atres processos de fabricació.
- Les ventages de la tecnologia RUM:
- Reducció dels esforços de tall, de la càrrega tèrmica a la peça i desgast de la ferramenta.
- La mescla de rotació i gir, conseguix majors taxes d'arrancada que en els mecanisats tradicionals.
- Gran acabament superficial que depén del tamany del grànul d'abrasivo, sent menor quant més fi siga este. Ra obté uns valors compresos habitualment entre 0.4 i 1.6 µm.
- El moviment ultrasònic junt en el refrigerante intern i extern crea un efecte de autolimpieza en la ferramenta fent que esta no sofrixca de embotamiento
- Aumenta la vida a fatiga.
- Es poden tractar materials durs i fràgils portant a terme chicotetes operacions de tall, des de 0.5 mm.
- Es tenen en conte:
- El tipo d'abrasivo per a les descripcions de calitat demanades
- La ferramenta té la forma determinada
- Este artícul conté una traducció derivada de «Mecanizado ultrasónico» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.