Використання ультразвукової обробки для проведення хіміко-технологічних процесів

Використовується в таких напрямках:

1. очищення поверхонь деталей і заготовок від забруднень

2. обезжирення поверхонь

3. травлення поверхонь

4. сушіння поверхонь

5. підвищення якості формовочних сумішей

6. кристалізація фізрозчинів

Суть очищення від забруднення заключається в тому, що під дією ультразвукових коливань, яуі вводяться в рідину, в результаті фізичних явищ, що проходять в рідині, йде процес відривання забруднених частинок від поверхні заготовки. Тривалість процесу обезжирення м.б. різко скорочується, якщо використовувати ультразвукові коливання. Травлення заготовок – це процес розчину поверхні заготовки від продуктів корозії, а також від окалини.

Ефективність ультразвукових коливань при травленні заключається в тому, що можна використовувати більш агресивні середовища, ніж при простому травленні. Відбувається підвищення ефективності формовочних сумішей.

Використання ультразвукових коливань при термічній обробці і термохімічних процесах

Області використання:

1. закалка

2. кристалізація

3. відпуск

4. старіння

5. зняття внутрішніх напруг

6. зміцнення металів

Закалка

Введення ультразвукових коливань в охолоджуючу рідину завалочну руйнує паровий прошарок, більш ефективно використовується процес віддачі тепла від заготовки, зменшується процес короблення заготовок, менша вірогідність утворення тріщин і підвищення механічних властивостей матеріалів, які термічно оброблюються.

Рекристалічне зміцнення

Введення ультразвукових коливань сприяє утворенню додаткових центрів кристалізації, зменшує ріст зерна, збільшуються механічні властивості матеріалів і зменшується кількість дефектів в матеріалах.

Відпуск

Введення ультразвукових коливань при відпуску скорочує тривалість процесу і підвищує однорідність частин матеріалу, зменшує внутрішні напруження.

Старіння

Скорочується тривалість операції в 3-10 разів, підвищується механічні властивості сплавів.

Зміцнення металів

Відбувається в результаті ультразвукових коливань при обробці при низьких температурах.

УЗК – обробка може використовуватись для зєднання різних матеріалів, введення ультразвукових коливань покращує процес зєднання різних матеріалів, підвищує процес склеювання, покращує спікання. введення ультразвукових коливань підвищує процес металізації – покриття поверхонь деталей плівками.

Ультразвукові коливання використовують для одержання нерозємних зєднань, прискорення процесу зєднання цих зєднань.

Спікання полімерів

Можна одержати монолітні зєднанняполімерів і нема необхідності додаткового нагріву при спіканні.

Введення ультразвукових коливань при процесі металізації сам процес прискорюється. При цьому прискорюються адгезійні процеси (прилипання плівки), і покращується якість цих поверхонь.

Обладнання для узк – обробки

Обладнання поділяється на:

• універсальне

• спеціальне

• спеціалізоване

В деяких випадках використовують металорізальні верстати для створення УЗК. Найчастіше використовують вертикально-свердлильні верстати. Важливим елементом для створення УЗ – верстатів являються перетворювачі або магнітострикційні або пєзокерамічні перетворювачі. Найчастіше УЗ – верстати використовують магнітострикційні перетворювачі, які мають більшу потужність.

Всі УЗ – верстати можна поділити на:

1. верстати які мають малу потужність ( 30-300 Вт)

2. верстати середньої потужності ( 0,35-1,5 кВт)

3. верстати великої потужності ( 1,6 – 4 кВт)

перша група верстатів використовується для обробки отворів малих діаметрів ( 0,15-10 мм). Конструктивно ці верстати виконані на базі настільно – свердлильних верстатів. Найбільш поширеними в промисловості являються верстати третьої групи. Вони можуть бути вертикально - свердлильними, вертикально – фрезерними.

Частота коливань інструменту – 18 Гц

Діаметри отворів 0,5-10 мм

Продуктивність – по склу 300мм³\хв

- по сталі 8мм³\хв

Точність отворів 0,04 мм