Transcript ULTRASONİK İŞLEME YÖNTEMİ

ULTRASONİK İŞLEME
YÖNTEMİ
Doç.Dr. Fehmi ERZİNCANLI
Tasarım ve İmalat Mühendisliği
Bölümü
TARİHÇESİ
• Ultrasonik teknolojisinin temeli 1880 lerde Pierre
Curie tarafından yapılan piezoelektriğin etkileri
araştırmasına dayanır.
• Ultrasonik işleme methodundan ilk olarak 1940’lı
yıllarda faydalanılmıştır. (Balamuth, 1945).
• 1953-1954 Ultrasonik işleme yöntemiyle
endüstride ilk olarak çoğunlukla delme ve
aşındırma işlemleri yapılmıştır.
TARİHÇESİ
• İlk ultrasonik işleme makinesi 1964’te
Rozenberg tarafından yapıldı.
• 1960’lı yıllarda farklı tip, ölçü ve özelliklerde
ultrasonic makineler yapıldı.
• Daha düzgün delikler açıldı. (Cleave, 1976;
Petrukha et al., 1970).
• Daha verimli aşındırma yapılarak daha düzgün
parça yüzeyleri elde edildi. (Prabhakar, 1992).
Ultrasonik işleme (USM)
Ultrasonik işleme (USM)
• Sert ve kırılgan(sırasıyla >75 RC ve >400 Knoop).
malzemelerde herhangi bir hayali şekil, oyuk
kusursuz olarak oluşturulabilir.
• Alüminyum, çinko, elmas, kuvars, cam ve demir
gibi farklı tipte malzemeler işlenebilir.
Ultrasonik işleme (USM)
• İşleme takımı işlenecek parçadan daha
yumuşak malzemeden yapılmıştır.
• İşleme takımı parçası olarak paslanmaz
çelik, pirinç, ve yumuşak çelik kullanılır.
Ultrasonik işleme (USM)
• Elektriksel, kimyasal yada termal bir yöntem
değildir
• Mekanik işlemdir.
• İşlem sonunda işlenen malzemenin kimyasal,
fiziksel ve metalurjik özellikleri değişmez.
Ultrasonik işleme (USM)
• Yüksek frekanslı (20-40 KHz) elektrik
sinyali dikey mekanik harekete
dönüştürülerek işlenen parça ile işleme
takımı arasında titreşim oluşturur.
• Dikey mekanik hareket saniyede 20000
kez oluşur.
• Parça ile işleme takımı arasından çok fazlı
aşındırma kumu geçirilerek parça işlenir.
Ultrasonik işleme (USM)
• Aşındırma kumu içinde 15μm çapında aşındırıcı
taneler bulunur.
• Malzeme aşındırıcı parçalar ile mikro-chipping
veya aşındırma yöntemleri ile işlenir.
• İşlenen parça işleme parçasının şeklini alır.
• İhtiyacınız olabilecek limitsiz tip ve şekilde parça
kesme ve işleme yapabilirsiniz.
Dönel Ultrasonik İşleme (RUM)
Dönel Ultrasonik İşleme (RUM)
• İşleme takımı ek olarak dönme hareketi yapıyor.
• Daha düşük statik yükle işleme yapılabilir
• Daha düşük statik başınç ile daha küçük çaplı,
daha derin ve birbirine daha yakın delikler
açılabilir.
• İşleme takımı ile işlenen parça arasında
sürtünme azaltılarak işleme parçasının ömrü
uzanır.
• İşleme takımı 0-8000d/d hızla döner.
Statik basıncın
etkisi
• Statik basınç arttığında
max. Noktaya kadar
MRR’da artar sonra ani
olarak düşer.
• Statik basınç arttıkça
pürüzlülük azalır belli bi
değerden sonra ise
artar.
Titreşim genliği
etkisi
• Titreşim genliğiyle
MRR’ da artar, belli
bir değerden sonra
ise düşer.
• Yüzey pürüzlülüğü
ise titreşim
genliğiyle önce
artar sonra belli bir
değerden sonra
düşer.
Titreşim frekansı
etkisi
• 17.5 kHz’ten 44 kHz’e
kadar olan deneyler
göstermiş ki her üç
özellikte titreşim
frekansıyla birlikte
artış göstermiştir.
Dönme hızının etkileri
• Dönme hızına bağlı
olarak MRR’in arttığı
görülmektedir.
• Diğer yüzey
pürüzlülüğü ve takım
kaplaması hakkında
herhangi bir bilgi elde
edilememiştir.
Kum tanesi
ölçüsü etkisi
Kum tanesinin
ölçüsü grafiklerdeki
gibi etki etmektedir.
Örnek Parçalar
Örnek Parçalar
Üstünlükleri
• Ultrasonik işleme yöntemiyle delme, bileme,
taşlama, basma, diş açma,kalıp delme gibi
işlemler yapılabilir.
• Çok karmaşık şekiller, oyuklar rahatlıkla
oluşturulabilir.
• Sert ve kırılgan malzemeleri kusursuz olarak
işleyebilir.
• İşlenen parçada gerilme, bozulma ve ısınma
olmaz.
• Teşekkürler