Usinage ultrasonique : principes, processus et avantages clés

L'usinage ultrasonique transforme les industries manufacturières avec sa performance superlative. La raison principale pour laquelle ce processus d'usinage est utilisé dans le domaine de la fabrication est qu'il génère moins de chaleur pendant le processus. Toutes les opérations effectuées avec la méthode d'usinage ultrasonique sont rentables et donnent les meilleurs résultats. L'usinage ultrasonique est un processus abrasif qui peut transformer n'importe quel matériau en forme dure et cassante avec l'aide de son outil vibrant et le passage indirect de particules abrasives vers la pièce. C'est un processus d'usinage à faible taux d'enlèvement de matière.

Usinage ultrasonique

Il est également connu sous le nom d'rectification par impact ultrasonique — une opération qui implique un outil vibrant fluctuant aux fréquences ultrasoniques afin d'enlever la matière de la pièce. Le processus implique une boue abrasive qui circule entre l'outil et la pièce. De ce fait, l'outil et la pièce n'interagissent jamais directement l'un avec l'autre. Le processus dépasse rarement deux livres (de pression).

L'usinage ultrasonique est utile pour les matériaux durs

Cette méthode est le meilleur choix pour travailler avec des matériaux durs tels que les composites à matrice céramique, le rubis, les piézo-céramiques, le verre, les céramiques, le quartz, la ferrite, les diamants, les céramiques techniques, l'alumine, le PCD, le saphir, le carbure de silicium CVD et similaires.

Processus d'usinage ultrasonique

L'outil présent dans la machine pour couper les matériaux est fait d'un matériau plus tendre que la pièce. L'outil est généralement fait de matériaux tels que les aciers tendres et le nickel. Lorsque l'outil vibre, la boue abrasive (liquide) est ajoutée, qui contient des grains et particules abrasifs. La boue abrasive est ajoutée jusqu'à ce que la pièce interagisse avec les grains. En raison des particules de liquide ajoutées, la fragilité de la pièce abrase la surface pendant que l'outil se déforme progressivement.

Principe de fonctionnement de l'usinage ultrasonique

Le temps passé sur la machine ultrasonique dépend entièrement de la fréquence de l'outil vibrant. Il dépend également de la taille des grains de la boue abrasive, de la rigidité et de la viscosité. Les grains utilisés dans le fluide abrasif sont généralement du carbure de bore ou du carbure de silicium car ils sont plus rigides que les autres. L'abrasif utilisé peut être facilement emporté si la viscosité du fluide de boue est faible.

Avantages et inconvénients de l'usinage ultrasonique

Découvrez les avantages et inconvénients du processus d'usinage afin de prendre la bonne décision :

Avantages

• Usine toutes sortes de matériaux durs
• Produit des résultats finis fins et structurés
• Produit moins de chaleur
• Diverses formes de trous coupés grâce au mouvement vibratoire de l'outil

Inconvénients

• Exige un degré élevé d'intégrité et de compétences
• Aucun enregistrement certifié de radiographie
• Tailles de grains inutilement grandes causent des défauts
• Des réparations supplémentaires peuvent être nécessaires en raison de signes parasites et de mécompréhension du processus

Les machines ultrasoniques sont l'avenir de l'usinage, utilisées dans le monde entier pour créer des formes dures et cassantes de matériaux pour des usages industriels. Beaucoup d'opérations peuvent être effectuées avec la machine ultrasonique qui peuvent bénéficier aux industriels de diverses manières. La technologie avancée crée des solutions qui aident à ouvrir des opportunités de marché et ont rendu les choses plus faciles.