Ультразвуковое сверление: 
для обработки твердого и хрупкого

Ультразвуковое сверление - передовой метод обработки, при котором происходит направленное разрушение материалов за счёт использования высокоэнергетических колебаний ультразвуковой частоты. Он позволяет создавать отверстия и полости, которые трудно или невозможно обрабатывать более традиционно.

В основе технологии принцип преобразования электрической энергии в механические колебания ультразвуковой частоты (обычно от 20 до 100 кГц). Они передаются на инструмент и приводят его в движение. При соприкосновении с материалом происходит разрушение, формирующее отверстие или полость. К сверлению ультразвуком обращаются, когда необходимо обработать хрупкие и твердые материалы.

Процесс ультразвукового сверления

На первом этапе, после запуска установки, начинается генерация ультразвука. Электрогенератор создает высокочастотный сигнал, который подается на преобразователь. Тот, в свою очередь, превращает электрические колебания в механические, формируя ультразвуковые волны. Колебания поступают на сверло или пуансон через концентратор. 

Инструмент начинает совершать возвратно-поступательные движения с ультразвуковой частотой и малой (обычно 10-50 мкм) амплитудой, оказывая на обрабатываемый материал микроударное воздействие. В результате оно охватывает локальный и очень небольшой участок заготовки. 

В процессе ультразвукового сверления отверстий в зону подается особая суспензия: смесь мелких абразивных частиц (например, карбида бора или алмазного порошка) с жидкостью. Она выполняет несколько функций: усиливает воздействие на материал, охлаждает зону обработки и выводит продукты разрушения из формируемого отверстия. 

Геометрия отверстия определяется формой рабочей части инструмента. Скорость его подачи и другие параметры процесса контролируются для обеспечения оптимальной эффективности и качества обработки.

Плюсы ультразвукового сверления

Сверление отверстий ультразвуком намного превосходит методы традиционной механической обработки. Его преимущества: 

• высокая точность. Технология обеспечивает создание отверстий с идеальными размерами и формой, включая сложные профили;
• минимальное тепловыделение. Снижается риск термического повреждения обрабатываемого материала, что имеет значение для чувствительных компонентов;
• отсутствие механических напряжений. Уменьшается вероятность образования трещин и сколов, особенно в хрупких материалах;
• возможность создавать глубокие отверстия малого диаметра, то есть с высоким соотношением глубины к диаметру;
• чистота обработки. Высокое качество поверхности часто не требует финишных операций;
• универсальность. Один и тот же инструмент можно использовать для разных материалов;
• экологичность. В процессе образуется минимум отходов, смазочно-охлаждающая жидкость расходуется очень экономно;
• низкое давление на обрабатываемую деталь, уменьшающее риск деформации тонкостенных и хрупких изделий;
• долговечность инструмента. Ультразвуковые сверла имеют более длительный срок службы по сравнению с традиционными.
  
  

Материалы и детали
для сверления ультразвуком

Ультразвуковое сверление неоценимо в обработке металлов, в частности, твердых сплавов: режущих инструментов, износостойких деталей машин. Для хрупких технология отлично проявила себя в подготовке имплантов для медицины, магниевых компонентов с сердечниками для трансформаторов.   

Но список материалов, с которыми можно работать этим способом, выходит далеко за пределы металлов. Технология абсолютно безвредна для сверления: 

• керамических компонентов для подложек электронных схем, изоляторов высоковольтного оборудования;  
• стекла - оптических линз и призм, дисплейных панелей для электронных устройств;
• полупроводниковых материалов - кремниевых пластин, элементов солнечных батарей;
• драгоценных и полудрагоценных камней - от ювелирного до промышленного назначения; 
• композитных материалов - углепластиковых деталей для авиакосмической отрасли, элементов конструкций из стеклопластика;
• кварцевых изделий - резонаторов для точных приборов.
  
  

Устройство оборудования 
для ультразвукового сверления отверстий

Главное звено установки сверления ультразвуком - генератор, преобразующий электроэнергию в высокочастотные электрические колебания. Современные устройства оснащены микропроцессорным управлением, позволяющим точно контролировать частоту и мощность выходного сигнала.

Трансформирует электрические колебания в механические пьезоэлектрический преобразователь. Для его производства используют специальные материалы, такие как титанат бария или цирконат-титанат свинца, потому что они наиболее эффективно работают с энергией. Роль усилителя амплитуды играет концентратор. Его форма оптимизирована для максимальной передачи энергии от преобразователя к рабочему инструменту.

Сами инструменты (сверла и пуансоны) выпускают из твердых материалов, способных выдерживать интенсивные ультразвуковые колебания. Система подачи абразивной суспензии включает резервуар для жидкости, насос и систему трубопроводов.

Для отвода тепла, особенно при длительной эксплуатации оборудования, используется еще одна система установки - охладительная. Отслеживать параметры ультразвукового сверления отверстий в реальном времени помогают датчики частоты, амплитуды колебаний и силы прижима.

Ультразвуковое сверление: технологии и опыт

Эта услуга в отечественной металлообработке по-прежнему остается редкой, но в нашем интернет-каталоге работают предприятия, готовые ее предложить. Над вашим проектом будут работать лучшие специалисты в своей отрасли, которые досконально освоили инновационную технологию и добились больших успехов в ее внедрении в производство. Преимущества нашего сверления отверстий ультразвуком:   

• исключительная точность обработки, выполнение заказов для самых высокотехнологичных производств;
• обработка любых материалов, включая “капризные”;
• оптимальные решения под ваши конкретные задачи; 
• доступные цены, несмотря на повышенный интерес к услуге и спрос на нее;
• стабильно высокое качество обработки, соблюдение всех технических требований;
• оперативная обработка - минимальный срок от знакомства с проектом до готовых деталей;
• конфиденциальность вашего обращения: полная защита интеллектуальной собственности и коммерческой информации.

 Откройте двери в мир самых современных технологий сверления уже сегодня: оформите заявку на проект!

Толщина металла, мм			Стоимость отверстия, руб.
До 5			от 300
До 10			от 500
До 20			от 800
До 30			от 1200
До 40			от 1800
До 50			от 2500
от 50			по запросу