Сущность и технико-экономическая оценка ультразвуковой обработки

Сущность и технико-экономическая оценка ультразвуковой обработки

Оглавление

Введение

1. Ультразвуковая обработка поверхностей

1.1 Ультразвуковая размерная обработка материалов

1.2 Финишная обработка поверхностей с применением ультразвука

1.3 Гравирование с использованием ультразвука

1.4 Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка

1.5 Ультразвуковая очистка поверхностей

Литература

Введение

Учение о звуке – акустика – одна из самых древних областей физики. Диапазон частот, излучаемых современной акустикой, весьма обширен – от 1 до 1013 Гц.

Если отвлечься от наших индивидуальных и возрастных особенностей, то в среднем можно считать, что ухо человека способно воспринимать звук волны в интервале частот от 20 до 20 000 Гц.

Звуковые волны, частоты которых находятся вне этих границ, мы не слышим, так как они не вызывают у нас слуховых ощущений.

Звуковые волны с частотой от 20 000 до 10⁹ Гц были названы ультразвуком.

При определенных условиях распространения ультразвуковых колебаний в жидкой среде происходят чередующиеся сжатия и растяжения с частотой проходящих колебаний. В момент растяжения в капельной жидкости образуются полости, заполненные газом, паром или их смесью (так называемые кавитационные пузырьки). В момент сжатия пузырьки захлопываются, в результате чего возникают ударные волны с большой амплитудой давления.

Эти особенности ультразвуковых колебаний и обусловили их широкое практическое применение в самых различных областях науки, медицины, промышленности.

Ультразвук используют для интенсификации многих технологических процессов:

- в пищевой промышленности для стерилизации молока, старения вин; ускорения процесса диффузии при посоле сельди; в процессе эмульгирования веществ при производстве таких продуктов, как маргарин, майонез, плавленые сыры, приправы; в процессе сушки, осуществляемом при низких температурах, что способствует сохранению пищевой ценности высушиваемого продукта; для мойки фруктов, отмывания частиц крахмала с картофеля перед жаркой, сушкой; для удаления избытка винного камня в процессе производства виноградного сока, что делает его кристально прозрачным и т.д.;

- в производстве косметических и фармацевтических изделий, представляющих собой эмульсии;

- в металлургии для дегазации расплавов, сплавления несмешивающихся металлов, измельчения зерен при кристаллизации для старения металлов;

Широко применяется ультразвуковая точечная, стыковая, шовная сварка металлов, пластмасс, термопластических тканей: ультразвуковая сварка прочнее тепловой и требует гораздо меньших затрат энергии.

Ультразвуковые колебания применяются для ускорения процесса полимеризации при изготовлении искусственного каучука, ускорения растворения твердых веществ в жидкости. Так, например, продолжительность растворения вискозы в процессе изготовления химических волокон при применении ультразвука сокращается с 7 до 3 часов.

Ультразвуковое исследование является основой распространенного неразрушающего контроля – дефектоскопии. Ультразвук позволяет металлургам заглянуть в глубь металла, а медикам внутрь человеческого организма и тела животных, при этом информативность исследований оказывается существенно выше, чем при использовании рентгена, а само же ультразвуковое исследование (УЗИ) совершенно безопасно.

В биологии посредством ультразвука производится воздействие на бактерии и вирусы, на семена растений.

При посредстве ультразвук работают многочисленные контрольные и измерительные приборы.

Ультразвук является незаменимым средством подводной сигнализации, связи между судами, средством эхолокации и навигации, т.к. применение электромагнитных волн, вследствие электропроводности воды, в данной области исключено.

Особое значение имеет ультразвуковая обработка поверхностей материалов, способы которой рассмотрим далее.

1. Ультразвуковая обработка поверхностей

Обеспечение высоких темпов развития промышленного комплекса Республики Беларусь связано с повышением технического уровня производства, его механизацией и автоматизацией, дальнейшим совершенствованием существующих и внедрением качественно новых, высокоэффективных технологических процессов и оборудования.

Одним из направлений существенного повышения производительности и качества механической обработки материалов является использование энергии ультразвука, в частности, его интенсифицирующего воздействия в процессах поверхностной обработки материалов.

Акустическим инструментом для ультразвуковой обработки является концентратор, жестко связанный с собственно инструментом, расположенным на конце концентратора. Концентратор ультразвука представляет собой устройство для увеличения амплитуды колебательного смещения частиц среды, т.е. интенсивности ультразвука. Применяют два типа концентраторов: фокусирующие – высокочастотные и стержневые – низкочастотные.

1.1 Ультразвуковая размерная обработка материалов

Ультразвуковая размерная обработка является эффективным способом формообразования поверхностей, особенно сложной формы, на деталях из твердых хрупких материалов, обработка которых другими методами затруднена.

Наиболее широкое применение ультразвуковая размерная обработка получила для обработки искусственных и естественных камней, ювелирных и технических алмазов. Широко она приме

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать