Ультрадыбыстык пластмассаларды, пластмассаларды, металлдарды, полимердик материалдарды, алюминий профилдерин ширетүү. УЗИ ширетүү: технология, зыяндуу факторлор

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Металлдарды ультраүн ширетүү – бул катуу фазада туруктуу кошулма алынуучу процесс. Жашы жете элек аймактардын пайда болушу (байланыштар түзүлөт) жана алардын ортосундагы байланыш атайын куралдын таасири астында пайда болот. Ал бланктарга кичине амплитудалык жана кысуу нормалдуу күчтүн салыштырмалуу белгиси менен алмашкан тангенциалдык жылыштарынын биргелешкен аракетин камсыз кылат. Келгиле, УЗИ ширетүү технологиясы эмне экенин кененирээк карап чыгалы.

Туташуу механизми

Төмөн амплитудалуу жылышуулар ультраүн жыштыгы бар бөлүктөрдүн ортосунда пайда болот. Алардын эсебинен тетиктердин бетиндеги микробоорлуктар пластикалык деформацияга дуушар болушат. Ошол эле учурда булгоочу заттар кошулуу зонасынан эвакуацияланат. Ультрадыбыстық механикалык термелүүлөр ширетүүчү жерге даярдалган бөлүктүн сыртындагы аспаптан берилет. Бүт процесс арматуранын тайып кетүүсүн жана колдоону болтурбоо үчүн уюштурулганмайда беттери. Даярдоочу тетик аркылуу термелүүлөр өткөндө энергия бөлүнүп чыгат. Бул ширетүүнүн баштапкы этабында беттердин ортосундагы тышкы сүрүлүү жана орнотуу аянты түзүлгөндөн кийин таяныч менен аспаптын ортосунда жайгашкан материалдын ички сүрүлүүсү менен камсыз кылынат. Бул муундун температурасын жогорулатып, анын деформацияланышын жеңилдетет.

Материалдык мүнөздөгү өзгөчөлүк

Тетиктердин ортосундагы тангенциалдык жылыштар жана алар пайда кылган жана ширетүүчү күчтүн кысуу менен бирге аракет кылган чыңалуулары жер бетине жакын катмарларда кичине көлөмдө катуу пластикалык деформациянын локализациясын камсыз кылат. Бардык процесс майдалоо жана оксид пленкаларын жана башка булгоочу заттарды механикалык эвакуациялоо менен коштолот. Ультрадыбысты ширетүү ийкемдүүлүктү азайтып, пластикалык деформацияны жеңилдетет.

Процесстин өзгөчөлүктөрү

Ультразвуктук ширетүү туташуу үчүн зарыл шарттарды түзүүгө өбөлгө түзөт. Бул өзгөрткүчтүн механикалык титирөөлөрү менен камсыз кылынат. Дирилдөө энергиясы татаал жылышуу, кысуу жана деформациялык стресстерди жаратат. Пластикалык деформация материалдардын серпилгичтик чегинен ашканда пайда болот. Күчтүү байланышты алуу үстүнкү оксиддерди, органикалык жана адсорбцияланган пленкаларды эвакуациялагандан кийин түз байланыштын аянтын көбөйтүү менен камсыз кылынат.

KM колдонуу

Ультрадыбыс илим тармагында кеңири колдонулат. Анын жардамы менен окумуштуулар бир катар физикалык касиеттерди изилдешетзаттар жана кубулуштар. Өнөр жайда УЗИ майсыздандыруу жана тазалоочу буюмдарды тазалоодо, иштетүүгө кыйын материалдар менен иштөөдө колдонулат. Мындан тышкары, термелүү кристаллдашуу эритмелерине жакшы таасир этет. УЗИ аларды дегазациялоону жана данды тазалоону, куюлган материалдардын механикалык касиеттерин жакшыртууну камсыз кылат. Вибрациялар калдык чыңалууну жок кылууга өбөлгө түзөт. Алар жай химиялык реакциялардын ылдамдыгын жогорулатуу үчүн да кеңири колдонулат. УЗИ ширетүү ар кандай максаттар үчүн колдонулушу мүмкүн. Титирөө тигиш жана чекиттик муундардын пайда болушу үчүн энергия булагы болуп калышы мүмкүн. Ширетүүчү бассейнге кристаллдашуу учурунда ультра үн таасири тийгенде, ширетүүчү түзүлүштү тактоо жана газдарды интенсивдүүлүк менен жок кылуунун эсебинен кошулуунун механикалык касиеттери жакшырат. Термелүүлөр кирди, жасалма жана табигый пленкаларды активдүү жок кылгандыктан, кычкылданган, лакталган жана башка бети бар тетиктерди бириктирүүгө болот. УЗИ ширетүү учурунда пайда болгон өз алдынча стрессти азайтууга же жок кылууга өбөлгө түзөт. Термелүүлөрдүн эсебинен кошулма структурасынын компоненттерин турукташтырууга болот. Бул, өз кезегинде, кийинчерээк структуралардын өзүнөн-өзү деформация мүмкүнчүлүгүн алдын алууга мүмкүндүк берет. УЗИ ширетүү акыркы убакта барган сайын кеңири колдонула баштады. Бул муздак жана байланыш ыкмалары менен салыштырганда бул байланыш ыкмасынын талашсыз артыкчылыктары менен шартталган. Айрыкча микроэлектроникада ультра үн термелүүлөр колдонулат.

Убаттуу багытполимердик материалдардын ультра үн ширетүү каралат. Алардын айрымдарын башка ыкма менен туташтыруу мүмкүн эмес. Өнөр жай ишканаларында учурда жука дубалдуу алюминий профилдерин, фольганы, зымды ультра үн менен ширетүү иштери жүргүзүлүүдө. Бул ыкма өзгөчө чийки заттан жасалган буюмдарды бириктирүү үчүн натыйжалуу. Алюминийди ультра үн ширетүү тиричилик техникасын өндүрүүдө колдонулат. Бул ыкма барак чийки затты (никель, жез, эритмелер) бириктиргенде натыйжалуу. Пластмассадан жасалган ультра үн ширетүү оптика жана майда механикалык түзүлүштөрдү өндүрүүдө колдонууну тапты. Азыркы учурда микросхемалардын ар кандай элементтерин туташтыруу учун машиналар тузулуп, ендурушке киргизилди. Түзмөктөр автоматтык түзүлүштөр менен жабдылган, анын аркасында өндүрүмдүүлүк бир топ жогорулайт.

АКШнын күчү

Пластмассадан жасалган ультраүн ширетүү жогорку жыштыктагы механикалык термелүүлөрдүн жана салыштырмалуу аз кысуу күчүнүн биргелешкен аракетинен улам туруктуу байланышты камсыз кылат. Бул ыкма муздак ыкмасы менен көп жалпылыгы бар. чөйрө аркылуу берилиши мүмкүн ультра үн күчү акыркы физикалык касиеттерине жараша болот. Эгерде кысуу зоналарында бекемдик чектен ашып кетсе, катуу материал кулап калат. Окшош кырдаалдарда кавитация суюктуктарда пайда болуп, майда көбүкчөлөрдүн пайда болушу жана алардын кийинки кулашы менен коштолот. Акыркы процесс менен бирге жергиликтүү кысымдар да пайда болот. Бул көрүнүш өнүмдөрдү тазалоодо жана иштетүүдө колдонулат.

Түзмөк түйүндөрү

Пластмассаны ультраүн ширетүү колдонуу менен жүргүзүлөтатайын машиналар. Алар төмөнкү түйүндөрдү камтыйт:

1. Энергия менен камсыздоо.
2. Тирмелүү механикалык система.
3. Контролдук жабдуулар.
4. Айдоо басымы.

Термелүүчү система электр энергиясын механикалык энергияга айландыруу үчүн, аны кийинчерээк кошулуу бөлүгүнө берүү, концентрациялоо жана эмиттердин ылдамдыгынын керектүү маанисин алуу үчүн колдонулат. Бул түйүн төмөнкүлөрдү камтыйт:

1. Орамдары бар электромеханикалык өзгөрткүч. Ал металл кутуга салынып, суу менен муздатылган.
2. Эластикалык термелүү трансформатору.
3. Ширетүүчү учу.
4. Басым механизми менен колдоо.

Тутум диафрагма аркылуу бекитилген. УЗИ нурлануу ширетүүчү учурда гана пайда болот. Процесс термелүүлөрдүн, бетке тик бурчта жасалган басымдын жана жылуулук эффектинин таасири астында ишке ашат.

Методдун мүмкүнчүлүктөрү

Ультразвуктук ширетүү пластикалык чийки зат үчүн эң эффективдүү. Жезден, никельден, алтындан, күмүштөн ж. Катуулугу жогорулаган сайын, ультра үн ширетүүчүлүгү начарлайт. Ультрадыбыстын жардамы менен вольфрамдан, ниобийден, цирконийден, танталдан, молибденден жасалган отко чыдамдуу буюмдар эффективдуу кошулат. Полимерлердин УЗИ ширетүү салыштырмалуу жаңы ыкма болуп эсептелет. Мындай буюмдар, ошондой эле бири-бири менен жана башка катуу бөлүктөрү менен байланыштырылышы мүмкүн. металл болсо, аны менен айкалыштырылышы мүмкүнайнек, жарым өткөргүчтөр, керамика. Ошондой эле бланктарды аралык катмар аркылуу байлай аласыз. Мисалы, болоттон жасалган буюмдар алюминий пластмасса аркылуу бири-бирине ширетилген. Температуранын жогорулашында кыска убакытка калуудан улам, окшош эмес буюмдардын жогорку сапаттагы байланышы алынат. чийки заттын касиеттери кичине өзгөрүүлөргө дуушар болот. Чет элдик аралашмалардын жоктугу ультраүн ширетүүнүн артыкчылыктарынын бири болуп саналат. Адамдар үчүн зыяндуу факторлор да жок. Кошулганда жагымдуу гигиеналык шарттар түзүлөт. Продукциялардын байланыштары химиялык жактан бир тектүү.

Туташуу функциялары

Металл ширетүү, эреже катары, бири-бирин кайталоо жолу менен жүргүзүлөт. Ошол эле учурда ар кандай дизайн элементтери кошулат. Ширетүү пункттар (бир же бир нече), үзгүлтүксүз тигиш же жабык тегерек боюнча жүргүзүлүшү мүмкүн. Кээ бир учурларда, зым бланктын учун алдын ала калыптандыруу учурунда, тегиздик менен теге байланышы жүргүзүлөт. Бир эле учурда бир нече материалдарды (пакет) УЗИ менен ширетүүнү жүргүзүүгө болот.

Бөлүк калыңдыгы

Ал жогорку чек менен чектелген. Металл даярдыгынын калыңдыгынын өсүшү менен чоңураак амплитудалуу термелүүлөрдү колдонуу керек. Бул энергиянын жоготууларынын ордун толтурат. Амплитуданын көбөйүшү, өз кезегинде, белгилүү бир чекке чейин мүмкүн. Чектөөлөр шаймандан чарчоо жаракалар, чоң тиштери ыктымалдыгы менен байланышкан. Мындай учурларда, кантип баалоо керекУЗИ ширетүү ылайыктуу болмок. Иш жүзүндө бул ыкма 3…4 мкмден 05…1 ммге чейинки продукциянын калыңдыгы үчүн колдонулат. Ширетүү диаметри 0,01 … 05 мм болгон бөлүктөр үчүн да колдонулушу мүмкүн. Экинчи продукттун калыңдыгы биринчисинен кыйла чоңураак болушу мүмкүн.

Мүмкүн болгон көйгөйлөр

Ультрадыбысты ширетүү ыкмасын колдонууда буюмдардагы бар болгон муундардын чарчап калуу ыктымалдыгын эске алуу зарыл. Процесстин жүрүшүндө бөлүкчөлөр бири-бирине салыштырмалуу бурулушу мүмкүн. Жогоруда айтылгандай, тиштери куралдан материалдын бетинде калат. Аппараттын өзүнүн иштөө тегиздигинин эрозиясынан улам чектелген кызмат мөөнөтү бар. Кээ бир жерлерде буюмдун материалы аспапка ширетилген. Бул аппараттын эскиришине алып келет. Техниканы оңдоо бир катар кыйынчылыктар менен коштолууда. Алар инструменттин конфигурациясы жана өлчөмдөрү так иштөө жыштыгы үчүн иштелип чыккан, бөлүнгүс бирдиктүү конструкциянын элементи катары иштээри менен байланыштуу.

Өнүмдү даярдоо жана режим параметрлери

Ультрадыбысты ширетүүдөн мурун тетиктердин бети менен эч кандай комплекстүү иш-чараларды жүргүзүү зарыл эмес. Кааласаңыз, байланыштын сапатынын туруктуулугун жогорулата аласыз. Бул үчүн, продукт эриткич менен майсыздандыруу гана максатка ылайыктуу. Ийилгич металлдарды бириктирүү үчүн УЗИнин башталышына салыштырмалуу импульстун кечигүү цикли оптималдуу болуп эсептелет. Продукциянын катуулугу салыштырмалуу жогору болгондуктан, УЗИди күйгүзүүдөн мурун бир аз ысытууну күтүү сунушталат.

Ширеттүү үлгүлөрү

Алардын бир нечеси бар. Ультрадыбысты ширетүүнүн технологиялык схемалары инструменттердин термелүүсүнүн мүнөзү боюнча айырмаланат. Алар буралма, ийилип, узунунан болушу мүмкүн. Ошондой эле схемалар ширетилген бөлүктүн бетине карата түзүлүштүн мейкиндик абалына, ошондой эле буюмга кысуу күчтөрүн берүү ыкмасына жана таяныч элементинин конструкциялык өзгөчөлүктөрүнө жараша айырмаланат. Контурдук, тигиштик жана чекиттик байланыштар үчүн ийилген жана узунунан термелүүлөрү бар варианттар колдонулат. УЗИ аракети өзүнчө жылуулук булагынан бөлүктөрдү жергиликтүү импульстук жылытуу менен айкалыштырылышы мүмкүн. Бул учурда бир катар артыкчылыктарга жетишүүгө болот. Биринчиден, термелүүлөрдүн амплитудасын, ошондой эле аларды берүү күчүн жана убактысын азайтууга болот. Термикалык импульстун энергетикалык касиеттери жана анын ультра үнгө суперпозициясы процесстин кошумча параметрлери катары иштейт.

Жылуулук эффект

Ультразвуктук ширетүү кошулган жерде температуранын жогорулашы менен коштолот. Жылуулуктун пайда болушу контакттуу буюмдардын беттеринде сүрүлүүнүн пайда болушунан, ошондой эле пластикалык деформациялардан пайда болот. Алар, чындыгында, ширетилген муундун түзүлүшү менен коштолот. Байланыш аймагындагы температура күчтүн параметрлерине жараша болот. негизги материалдын катуулугу даражасы болуп саналат. Мындан тышкары, анын термофизикалык касиеттери олуттуу мааниге ээ: жылуулук өткөрүмдүүлүк жана жылуулук сыйымдуулугу. Тандалган ширетүү режими температуранын деңгээлине да таасирин тийгизет. Практика көрсөткөндөй, пайда болгон жылуулук эффектиси аныктоочу шарт катары иштебейт. алпродуктылардагы бириктирүүлөрдүн максималдуу бекемдиги температуранын чектүү деңгээлге чейин көтөрүлүшүнө байланыштуу. Бөлүктөрдү алдын ала ысытуу аркылуу ультраүн термелүүсүнүн берүү узактыгын кыскартууга болот. Бул дагы байланыштын күчүн жогорулатат.

Тыянак

Ультразвуктук ширетүү азыркы учурда кээ бир тармактарда тетиктерди бириктирүүнүн ажырагыс ыкмасы болуп саналат. Бул ыкма өзгөчө микроэлектроникада кеңири таралган. УЗИ ар кандай пластик жана катуу материалдарды бириктирүүгө мүмкүндүк берет. Бугунку кунде ширетуу куралдарын жана технологияларын еркундетуу боюнча илимий иштер жигердуу жургузулуп жатат.