Mecanizado por Ultrasonido

Leidy GonzalesDiego cely

• Es un método en el que se emplea una herramienta y abrasivos sueltos. Se hace vibrar la herramienta a una frecuencia ultrasónica y ésta arrastra a los abrasivos generando una rotura frágil en la superficie de la pieza. La forma y dimensiones de la pieza están en función de la herramienta.

Mecanizado por Ultrasonido

TIPOS DE MECANIZADO POR ULTRASONIDO 

+ USM + RUM (Rotatory)

ABRASIVOS EMPLEADOS 

Partículas microscópicas de diamante, nitruro de boro, Tamaño y forma homogéneos, no superiores a la amplitud de vibración.

1 se utiliza una solución líquida, contenida en un recipiente, que es una mezcla de agua y partículas de nitrato y carburo de boro, óxido de aluminio, carburo de silicio y diamante, con una concentración en el agua, la cual varía del 20 al 60 por ciento

2 circula constantemente a lo largo del proceso de mecanizado, con el propósito de desprender el material, y además, retirar la viruta y restos del material producido durante el proceso.

3 Dentro de este líquido abrasivo, se sumergen la pieza metálica a trabajar y una herramienta de trabajo que tiene la forma de la cavidad a formar en el metal, elaborada en acero inoxidable o molibdeno, que vibra y se desplaza perpendicularmente sobre la pieza de trabajo, con una distancia constante de 0,1 mm, entre la herramienta y la superficie metálica.

proceso

4 El movimiento de la herramienta vibratoria, hace que las partículas abrasivas choquen con la pieza metálica, lo que genera el desprendimiento del metal, gracias a las altas tensiones producidas por la vibración, y las partículas contenidas en el líquido abrasivo.

5 Para controlar la cantidad de material removido, se regula la potencia de la máquina, que debe oscilar entre los 200 y 2400w.

parámetros característicos para controlar su correcto desarrollo y funcionamiento

Amplitud de vibración (15 a 50 µm) Frecuencia de vibración (19 a 25 KHz) Fuerza de alimentación relacionada con las dimensiones de la pieza Presión de alimentación Tipo y Tamaño de abrasivo Herramienta ( material de herramienta, forma, amplitud de vibración,

frecuencia, fuerza desarrollada en la herramienta).

Tipos de maquinas

Maquinas de poca potencia: en la realización de diversos trabajos de precisión como el taladrado de pequeños agujeros o la nano fabricación

Maquinas de alta potencia: se utilizan para realizar la mayoría de operaciones generales de mecanizado

Maquinas portátiles: realizar pequeños orificios en piezas de gran tamaño.

APLICACIONES

Es utilizado en procesos de tecnología

electrónica

desarrollo de lentes cóncavos, convexos y espejos, de zafiro, zilicio yvidrio, para la industria óptica.

procesamiento demateriales para reactores nucleares

perforado de materialescompuestos para la aviación

la industria automotriz la utiliza para se desarrollan componentes como discos de freno, en nitruro de silicio, y acero templado.

MEDICINA:Articulaciones, coronas dentales en materiales cerámicos varios como

zirconio, alumina.

SEMICONDUCTORES:Plaquitas (Wafer), elementos

de refrigeración en materiales como silicio, cuarzo, hialino.

VENTAJAS DESVENTAJAS

• Reducción de los esfuerzos de corte, de la carga térmica a la pieza

 

• Gran acabado superficial

•  

• La herramienta experimenta un proceso de auto limpieza

• Aumenta la vida a fatiga

• Cuando la profundidad de corte axial es muy baja, la rugosidad no es significativa

 

• Es mas costoso que los procesos de mecanizado convencionales

• Este método es adecuado para mecanizar materiales tan frágiles como el vidrio, los materiales cerámicos, el silicio ó el grafito, y prácticamente cualquier material duro.

BIBLIOGRAFIA

Utrasonic Machining Manufactura, ingeniería y tecnología- S. Kalpakjian y S.R

Schmid http://

www.nitc.ac.in/dept/me/jagadeesha/mev303/chapter 3 USM.pdf

http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/centro-mecanizado-por-ultrasonidos-92386.html

GRACIAS