МГТУ им. Н.Э. Баумана каф.
ИУ4
Доцент Резчикова Е.В.
Физико-химические основы микро и нанотехнологий
Лекция №
03
Ультразвуковые
методы
поверхностной 
обработки деталей 
Основные технологические группы процессов в производстве ЭС
|
удаление |
|
|
|
|
модификаци |
|
материалов |
|
|
|
|
|
|
|
|
нанесение |
|
я |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|||||
|
|
|
|
материалов |
|
материалов |
|
|
|
|
|
|
|
М А Т Х Э
М
получение заданной конфигурации технологических структурных элементов
Ультразвук-
техническое поле
Ультразвук - упругие волны высокой частоты.
Технологическим ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до 44 000 герц.
Ультразвук распространяется в жидких, твердых и газообразных средах.
Физический принцип технологической операции
Ультразвуковая очистка
поверхностей деталей основана на явлении кавитации, возникающей в жидкой среде при возбуждении в ней упругих колебаний ультразвуковых частот
Свойства ультразвука
УЗ сильно поглощается газами и слабо жидкостями
УЗ-волны ускоряют протекание процессов диффузии
УЗ оказывает существенное влияние на растворимость вещества и в целом на ход химических реакций
Технологии, использующие форсирование с помощью УЗ
прецизионная очистка и обезжиривание
дегазация расплавов и модифицирование структуры отливок
интенсификация гальванических и химических процессов
приготовление эмульсий и суспензий
ультразвуковая пропитка
ультразвуковое экстрагирование
сварка полимеров и металлов
прошивка отверстий и размерная обработка хрупких материалов
Физические эффекты, возникающие в УЗ полях
Звуковое
давление
Кавитация
переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Единица измерения — паскаль(Па).
Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить
либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая
Акустическое 
течение
Звукокапиллярный эффект
Радиационное давление
аномально
глубокое
проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием УЗ.
радиационное давление звука, давление звука) - среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещённое в звуковое поле
Из вышеперечисленных наибольшее влияние на процесс ультразвуковой очистки оказывает ультразвуковая кавитация.
Микроударное воздействие захлопывающихся пузырьков способствует разрушению окалины и загрязнений, обладающих высокой адгезией к поверхности, а пульсирующие пузырьки проникают под пленку загрязнений (окалины), отслаивая ее и ускоряя процесс очистки.