精密與特種加工技術(shù)_第九章_超聲波加工和超高壓水射流加工(編輯修改稿)
2025-06-17 19:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、型孔、型腔、套料、微細(xì)孔、彎曲孔、刻槽、落料、復(fù)雜溝槽等。 2. 切割加工 一般加工方法用于普通機(jī)械加工切割脆硬的半導(dǎo)體材料是很困難的，采用超聲波切割則較為有效，而且超聲波精密切割半導(dǎo)體、氧化鐵、石英等，精度高、生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)性好，并且可以利用多刃刀具，切割單晶硅片，一次可以切割加工 10~20片。 12 3. 超聲波焊接加工 超聲波焊接是利用超聲頻振動(dòng)作用，使被焊接工件的兩個(gè)表面在高速振動(dòng)撞擊下，去除工件表面的氧化膜，使該表面摩擦發(fā)熱黏結(jié)在一起。因此它不僅可以加工金屬，而且可以加工尼龍、塑料等制品。例如在機(jī)械制造業(yè)中，利用超聲波焊接加工的雙聯(lián)齒輪。由于該種加工方法不需要外加熱和焊劑，熱影響小、外加壓力也小，不產(chǎn)生污染，工藝性和經(jīng)濟(jì)性也好。因此，該種方法可焊接直徑或厚度很小的材料 (可達(dá) ~)，焊接材料不僅僅限于金屬，還可以焊接塑料、纖維等制品。目前在大規(guī)模的集成電路制造中已廣泛采用該中加工方法。 13 4. 超聲波清洗 超聲波清洗的原理主要是基于清洗液在超聲波的振動(dòng)作用下，使液體分子產(chǎn)生往復(fù)高頻振動(dòng)，引起空化效應(yīng)的結(jié)果?？栈?yīng)使液體中急劇生長(zhǎng)微小空化氣泡并瞬時(shí)強(qiáng)烈閉合，產(chǎn)生的微沖擊波使被清洗物表面的污物遭到破壞，并從被清洗表面脫落下來(lái)。在污物溶解于清洗液的情況下，空化效應(yīng)加速溶解過(guò)程， 即使是被清洗物上的窄縫、細(xì)小深孔、彎孔中的污物，也很易被清洗干凈。所以，超聲波清洗主要用于形狀復(fù)雜、清洗質(zhì)量高的中、小精密零件，特別是深孔、彎曲孔、盲孔、溝槽等特殊部位，采用其他方法效果差，采用該方法清洗效果好，生產(chǎn)率高，凈化程度也高。因此，超聲波加工在半導(dǎo)體、集成電路元件、光學(xué)元件、精密機(jī)械零件、放射性污染等的清洗中得到了較為廣泛的應(yīng)用。 14 超高壓水射流加工 超高壓水射流加工原理 超高壓水射流加工是利用高速水流對(duì)工件的沖擊作用來(lái)去除材料的，如下圖所示。儲(chǔ)存在水箱 1中的水或加入添加劑的水液體，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器 2處理后，由水泵 3抽出送至蓄能器 5中，使高壓液體流動(dòng)平穩(wěn)。液壓機(jī)構(gòu) 4驅(qū)動(dòng)增壓器 10，使水壓增高到 70~400MPa。高壓水經(jīng)控制器 閥門(mén) 7和噴嘴 8噴射到工件 9上的加工部位，進(jìn)行切割。切割過(guò)程中產(chǎn)生的切屑和水混合在一起，排入水槽。 超高壓水射流本身具有較高的剛性，流束的能量密度可達(dá)1010W/mm2，流量為 ，在與工件發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極高的沖擊動(dòng)壓和渦流，具有固體的
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