Što je ultrazvučna obrada?

Ultrazvučna obrada je metoda brušenja koja koristi abrazivnu tekućinu umjesto izravnog kontakta s alatom. Većina procesa brušenja uključuje radni alat koji izravno dolazi u kontakt s radnim komadom kako bi se materijal izdubio. Kod ultrazvučne obrade, tekućina napunjena abrazivnim materijalom teče kroz radni komad, a radni alat vibrira o abrazivima. Abrazivni materijali utječu na radni komad i uklanjaju materijal. Budući da alat ne dodiruje izravno radni komad, tlak i materijali alata koji se koriste u ultrazvučnoj obradi često su vrlo različiti od onih koji se koriste u uobičajenim tehnikama obrade.

Ključ procesa ultrazvučne obrade je abrazivna tekućina. Ovaj materijal, nazvan kaša, mješavina je tekuće tekućine i jedne ili više vrsta krutih abraziva. Tekući dio kaše je uglavnom voda. Za neke poslove umjesto njih mogu se koristiti benzen, glicerol ili ulje, ali povećanje viskoznosti tekućine često će dovesti do sporijeg procesa.

Budući da abraziv koji se koristi za ultrazvučnu obradu mora biti tvrđi od obrađenog materijala, širok raspon abraziva je uobičajen. Osnovni abrazivi su često silicij karbid ili bor karbid, uglavnom zbog svoje tvrdoće i niske cijene. Povremeno se dijamantna prašina koristi za obradu najtvrđih materijala.

Radni alat koji se koristi u ultrazvučnoj obradi razlikuje se od onih koji se koriste u standardnom procesu. Alat je često izrađen od mekšeg materijala visoke plastičnosti. To omogućuje abrazivima da utječu na alat, ali ga ne oštećuju kao na obrađeni materijal. Ovi alati su često previše mekani za standardne poslove strojne obrade; deformirali bi se čim bi dodirnuli radni komad.

Proces ultrazvučne obrade komada izgleda slično normalnom procesu, ali je zapravo sasvim drugačiji. Mulj teče preko radnog područja, stvarajući vezu između radnog komada i radnog alata. Alat vibrira, što uzrokuje da se abrazivi odbijaju naprijed-natrag između komada i alata. Budući da se alat deformira, apsorbira udarce abraziva dok radni komad razvija male pukotine. Pukotine na kraju uzrokuju lomljenje malih komada sve dok obrađena površina radnog komada ne odgovara obliku radnog alata.

Najčešći razlog za korištenje ultrazvučne obrade je kada je radni komad vrlo lomljiv. Na krhkoj tvari, standardni strojni postupak će uzrokovati pucanje i lomljenje materijala. To će općenito rezultirati uništenim konačnim proizvodom. Ultrazvučna obrada koristi tisuće sićušnih udaraca i vrlo mali pritisak kako bi se materijal odmaknuo od tvari. To rijetko rezultira lomovima, čak i kod vrlo krhkih materijala.