說(shuō)到(dào)超聲波加工，可能很多消費者了(le／liǎo)解的(de)不(bù)多，感覺超聲波加工離我們很遠，其實現在(zài)很多産品都由超聲波加工而(ér)來(lái)。下面就(jiù)随小編來(lái)看看超聲波加工特點及運用，以(yǐ)供大(dà)家參考。

     超聲波加工特點

不(bù)受材料是(shì)否導電的(de)限制；工具對工件的(de)宏觀作用力小、熱影響小，因而(ér)可加工薄壁、窄縫和(hé / huò)薄片工件；被加工材料的(de)脆性越大(dà)越容易加工，材料越硬或強度、韌性越大(dà)則越難加工；由于(yú)工件材料的(de)碎除主要(yào / yāo)靠磨料的(de)作用，磨料的(de)硬度應比被加工材料的(de)硬度高，而(ér)工具的(de)硬度可以(yǐ)低于(yú)工件材料；可以(yǐ)與其他(tā)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(hé / huò)超聲電解加工等。

超聲加工主要(yào / yāo)用于(yú)各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、矽、鍺、鐵氧體、寶石和(hé / huò)玉器等的(de)打孔(包括圓孔、異形孔和(hé / huò)彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面抛光和(hé / huò)砂輪修整等方面。

超聲打孔的(de)孔徑範圍是(shì)0.1～90毫米，加工深度可達100毫米以(yǐ)上(shàng)，孔的(de)精度可達0.02～0.05毫米。表面粗糙度在(zài)采用W40碳化硼磨料加工玻璃時(shí)可達1.25～0.63微米，加工硬質合金時(shí)可達0.63～0.32微米。

超聲加工機一(yī / yì ／yí)般由由電源(即超聲發生器)、振動系統(包括超聲換能器和(hé / huò)變幅杆)和(hé / huò)機床本體三部分組成。

超聲發生器将交流電轉換爲(wéi / wèi)超聲頻電功率輸出(chū)，功率由數瓦至數千瓦，最大(dà)可達10千瓦。通常使用的(de)超聲換能器有磁緻伸縮的(de)和(hé / huò)電緻伸縮的(de)兩類。磁緻伸縮換能器又有金屬的(de)和(hé / huò)鐵氧體的(de)兩種，金屬的(de)通常用于(yú)千瓦以(yǐ)上(shàng)的(de)大(dà)功率超聲加工機；鐵氧體的(de)通常用于(yú)千瓦以(yǐ)下的(de)小功率超聲加工機。電緻伸縮換能器用壓電陶瓷制成，主要(yào / yāo)用于(yú)小功率超聲加工機。

變幅杆起着放大(dà)振幅和(hé / huò)聚能的(de)作用，按截面積變化規律有錐形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一(yī / yì ／yí)般有立式和(hé / huò)卧式兩種類型，超聲振動系統則相應地(dì / de)垂直放置和(hé / huò)水平放置。

超聲波加工運用

1、成形加工

超聲波加工各種硬脆材料的(de)圓孔、型孔、型腔、溝槽、異形貫通孔、彎曲孔、微細一(yī / yì ／yí)孔、套料等。雖然其生産率不(bù)如電火花、電解加工，但加工精度及工件表面質量則化于(yú)電火花、電解加工。例如，生産上(shàng)用硬質冶金代替合金工具鋼制造技 深模、拉絲模等模具，其耐用度可提高80-100 倍。采用電火花加工，工件表面常出(chū)現微裂紋，影響了(le／liǎo)模具表面質量和(hé / huò)使用壽命。而(ér)采用超聲加工則無此缺陷，且尺寸精度可控制在(zài)0.01-0.02mm 之(zhī)内、内孔錐度可修整至8'。對矽等半導體硬脆材料進行套料等加工，更顯示了(le／liǎo)超聲波加工的(de)特色。例如，在(zài) 直徑90mm、厚25mm 的(de)矽片上(shàng)，可套料加工出(chū)176 個(gè)直徑僅爲(wéi / wèi)1mm 的(de)元件， 時(shí)間隻需1.5min，合格率高達 90％-95％，加工精度爲(wéi / wèi)正負 0.02mm。 此外，近年來(lái)，超聲加工已經排除其通向微細加工領域的(de)障礙。

2、切割加工

超聲精密切割半導體、鐵氧體、石英、寶石、陶瓷、金剛石等硬脆材料，比用金 剛石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生産率高、經濟性好的(de)優點。例如，超聲切割高7mm、寬15-20mm 的(de)鍺晶片，可在(zài)3.5min 内切割出(chū)厚0.08mm 的(de)薄片；超聲切割單晶矽片一(yī / yì ／yí)次可切割10-20 片。再如，在(zài)陶瓷厚膜集成電路用的(de)元件中，加工8mm、厚0.6mm 的(de)陶瓷片，1min 内可加工4 片。

3、焊接加工

超聲焊接是(shì)利用超聲頻振動作用，去除工件表面的(de)氧化膜，使新的(de)本體表面顯 出(chū)來(lái)，并在(zài)兩個(gè)被焊工件表面分子(zǐ)的(de)高速振動撞擊下，摩擦發熱。親和(hé / huò)粘接在(zài)一(yī / yì ／yí)起。其不(bù)僅可以(yǐ)焊接尼龍、塑料及表面易生成氧化股的(de)鋁制品等，還可以(yǐ)在(zài)陶瓷等非金屬表面挂錫、挂銀、塗覆薄層。由于(yú)超聲焊接不(bù)需要(yào / yāo)外加熱和(hé / huò)焊劑，焊接熱影響區很小，施加壓力微小，故可焊接直徑或厚度很小的(de)（0.015-0.03）不(bù)同金屬材料，也(yě)可焊接塑料薄纖維及不(bù)規則形狀的(de)硬熱塑料。目前，大(dà)規模集成電路引線連接等，已廣泛采用超聲焊接。

4、超聲清洗加工

主要(yào / yāo)用于(yú)幾何形狀複雜、清洗質量要(yào / yāo)求高的(de)中、小精密零件，特别是(shì)工件上(shàng)的(de)探小孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的(de)精清洗。采用其他(tā)清洗方法，效果差，甚至無法清洗，采用超聲清洗則效果好、生産率高。目前，在(zài)半導體和(hé / huò)集成電路元件、儀表儀器零件、電真空器件、光學零件、精密機械零件、醫療器械、放射性污染等的(de)清洗中應用。 一(yī / yì ／yí)般認爲(wéi / wèi)，超聲清洗是(shì)由于(yú)清洗液（水基清洗劑、氯化烴類溶劑、石油熔劑等應 超聲波作用下産生空化效應的(de)結果。空化效應産生的(de)強烈沖擊波，直接作用到(dào)被清洗部位上(shàng)的(de)污物等，并使之(zhī)脫落下來(lái)；空化作用産生的(de)空化氣泡滲透到(dào)污物與被清洗部位表面之(zhī)間，促使污物脫落；在(zài)污物被清洗液溶解的(de)情況下，空化效應可加速溶解過程。超聲清洗時(shí)，應合理選擇工作頻率和(hé / huò)聲壓強度，以(yǐ)産生良好的(de)空化效應，提高清洗效果。此外，清洗液的(de)溫度不(bù)可過高，以(yǐ)防空化效應的(de)減弱，影響清洗效果。