超聲波加工玻璃說明什麼

❶ 超聲波加工可加工什麼樣的金屬表面

超聲波加工（ultrasonic machining），起源於20世紀50年代初期，是指給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動進行振動加工的方法。超聲加工系統，由超聲波發生器、換能器、變幅桿、振動傳遞系統、工具、工藝裝置等構成。在難加工材料和精密加工中，功率超聲加工技術具有普通加工無法比擬的工藝效果，具有廣泛的應用范圍。由於功率超聲加工技術具有許多優點，與其他加工技術相比較，常常能大幅度提高加工速度、提高加工質量和完成一般加工方法難以完成的加工工作。因此，在工業、農業、國防和醫葯衛生、環境保護等部門得到越來越廣泛的應用。
超聲加工的基本原理
超聲加工時，高頻電源聯接超聲換能器，由此將電振盪轉換為同一頻率、垂直於工件表面的超聲機械振動，其根幅僅0．005~0．01mm，再經變幅桿放大至0．05~0．1mm，以驅動工具端面作超聲振動。此時，磨料懸浮液（磨料、水或煤油等贓工具的超聲振動和一定壓力下，高速不停地沖擊懸浮液中的磨粒，並作用於加工區，使該處材料變形，直至擊碎成微粒和粉末。同時，由於磨料懸浮液的不斷攪動，促使磨料高速拋磨工件表面，又由於超聲振動產生的空化現象，在工件表面形成液體空腔，促使混合液滲入工件材料的縫隙里，而空腔的瞬時閉合產生強烈的液壓沖擊，強化了機械拋磨工件材料的作用，並有利於加工區磨料懸浮液的均勻攪拌和加工產物的排除。隨著磨料懸浮液不斷地循環。磨粒的不斷更新。加工產物的不斷排除，實現了超聲加工的目的。總之，超聲加工是磨料懸浮液中的磨粒，在超聲振動下的沖擊、拋磨和空化現象綜合切蝕作用的結果。其中，以磨粒不斷沖擊為主。由此可見，脆硬的材料，受沖擊作用愈容易被破壞，故尤其適於超聲加工。

由超聲波發生器產生的高頻電振盪（頻率一般為16～25千赫，焊接頻率可更高）施加於超聲換能器上（見圖），將高頻電振盪轉換成超聲頻振動。超聲振動通過變幅桿放大振幅（雙振幅為20～80微米），並驅動以一定靜壓力壓在工件表面上的工具產生相應頻率的振動。工具端部通過磨料不斷地捶擊工件，使加工區的工件材料粉碎成很細的微粒，為循環的磨料懸浮液帶走，工具便逐漸進入到工件中，加工出與工具相應的形狀。
特點：
①不受材料是否導電的限制。
②工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件。
③被加工材料的脆性越大越容易加工；材料越硬或強度、韌性越大則越難加工。
④由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低於工件材料。
⑤可以與其他多種加工方法結合應用，如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。 超聲加工主要用於各種硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔（包括圓孔、異形孔和彎曲孔等）、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。超聲打孔的孔徑范圍是0.1～90毫米，加工深度可達100毫米以上，孔的尺寸精度可達0.02～0.05毫米。表面粗糙度在採用 W40碳化硼磨料加工玻璃時可達Rα1.25～0.63微米，加工硬質合金時可達Rα0.63～0.32微米。
⑥切削力大及溫度幅度降低，工件壽命大幅度提高。
⑦大大節省能源，簡化機床結構。
⑧提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性。

❷ 超聲波的作用及原理

超聲波頻率高、波長短,他可以像光那樣沿直線傳播,使得我們有可能向某已確定方向上發射超聲波,聲波是縱波,可以順利地在人體組織里傳播。 超聲波遇到不同的介質交接面時會產生反射波.
聲波是屬於聲音的類別之一，屬於機械波，聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波，高於20KHz則稱為超聲波聲波。

在全球，超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
（一）工程學方面的應用：水下定位與通訊、地下資源勘查等
（二）生物學方面的應用：剪切大分子、生物工程及處理種子等
（三）診斷學方面的應用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
（四）治療學方面的應用：理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等

超聲波的作用
玻璃零件.玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻煩事,如果把這些物品放入清洗液中,再通入超聲波,清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢,能夠很快清洗干凈.
雖然說人類聽不出超聲波，但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物，或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔，它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢？原因就是蝙蝠能發出2～10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「聲吶」判斷飛行前方是昆蟲，或是障礙物的。而雷達的質量有幾十,幾百,幾千千克,,而在一些重要性能上的精確度.抗干擾能力等,蝙蝠遠優與現代無線電定位器.深入研究動物身上各種器官的功能和構造,將獲得的知識用來改進現有的設備,這是近幾十年來發展起來的一門新學科,叫做仿生學.
我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波，這就是利用「聲吶」的原理來探測水中目標及其狀態，如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波，然後記錄與處理反射回聲，從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構；以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。
聲吶與雷達的區別
聲吶通過超聲波
雷達通過無線電波
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性，即將超聲波發射到人體內，當它在體內遇到界面時會發生反射及折射，並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。
目前，醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四大類。
A型：是以波形來顯示組織特徵的方法，主要用於測量器官的徑線，以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性，如實質性、液體或是氣體是否存在等。
B型：用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時，首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點，這些光點可通過熒光屏顯現出來，這種方法直觀性好，重復性強，可供前後對比，所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。
M型：是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況，其曲線的動態改變稱為超聲心動圖，可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等，多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。
D型：是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法，又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統，可在超聲心動圖解剖標志的指示下，以不同顏色顯示血流的方向，色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來，並且還可以與其他檢查儀器結合使用，使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用，隨著科學的進步，它將更加完善，將更好地造福於人類。
研究超聲波的產生、傳播 、接收，以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生
一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應，包括以下4種效應：
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質物理學和磁致伸縮）。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷，並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫；溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸；染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後，特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收，這表明空化作用使分子結構發生了改變 。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際，主要有如下幾方面：
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質，這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力），經聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號輸入放大器，利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用，在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查，在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術，其原理與光波的全息術基本相同，只是記錄手段不同而已（見全息術）。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器，它們分別發射兩束相乾的超聲波：一束透過被研究的物體後成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像，通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應，可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等，在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後，在介質中產生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程，並在宏觀上表現出對聲波的吸收（見聲波）。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構，這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距，在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ，波長可與固體中的原子間距相比擬，此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ，稱為聲子（見固體物理學）。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究，以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
聲波是屬於聲音的類別之一，屬於機械波，聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波，高於20KHz則稱為超聲波聲波。
超聲波具有如下特性：
1） 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2） 超聲波可傳遞很強的能量。
3） 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4） 超聲波在液體介質中傳播時，可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。
超聲波是聲波大家族中的一員。
聲波是物體機械振動狀態（或能量）的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如，鼓面經敲擊後，它就上下振動，這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播，這便是聲波。
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的，人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
超聲波治療的概念：
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位，以達到治療疾患和促進機體康復的目的

❸ 超聲加工的主要特點

不受材料是否導電的限制；工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強度、韌性越大則越難加工；由於工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低於工件材料；可以與其他多種加工方法結合應用，如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。
超聲加工主要用於各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
超聲打孔的孔徑范圍是0.1～90毫米，加工深度可達100毫米以上，孔的精度可達0.02～0.05毫米。表面粗糙度在採用W40碳化硼磨料加工玻璃時可達1.25～O.63微米，加工硬質合金時可達0.63～0.32微米。
超聲加工機一般由由電源(即超聲發生器)、振動系統(包括超聲換能器和變幅桿)和機床本體三部分組成。
超聲發生器將交流電轉換為超聲頻電功率輸出，功率由數瓦至數千瓦，最大可達10千瓦。通常使用的超聲換能器有磁致伸縮的和電致伸縮的兩類。磁致伸縮換能器又有金屬的和鐵氧體的兩種，金屬的通常用於千瓦以上的大功率超聲加工機；鐵氧體的通常用於千瓦以下的小功率超聲加工機。電致伸縮換能器用壓電陶瓷製成，主要用於小功率超聲加工機。
變幅桿起著放大振幅和聚能的作用，按截面積變化規律有錐形、餘弦線形、指數曲線形、懸鏈線形、階梯形等。機床本體一般有立式和卧式兩種類型，超聲振動系統則相應地垂直放置和水平放置。

❹ 超聲波加工工作原理是什麼

頻率超過16000Hz的聲波稱為超聲波，超聲波加工是利用工具做超聲頻振動，通過磨粒撞擊和拋磨工件，從而使工件成形的一種加工方法。如圖5-46所示，加工時，工具以一定的壓力作用在工件上，加工區送入磨粒液，高頻振動的工具端面捶擊工件表面上的磨粒，通過磨粒將加工區的材料粉碎。磨粒液的循環流動，帶走被粉碎下來的材料微粒，並使磨粒不斷更新。工具逐漸深入到材料中，工具形狀便復現在工件上。

圖5-46超聲波加工原理圖

❺ 超聲波清洗機的工藝流程

1、什麼是超聲波
波可以分為三種，即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20Hz以下；聲波的頻率為20Hz~20kHz；超聲波的頻率則為20kHz以上。其中的次聲波和超聲波一般人耳是聽不到的。超聲波由於頻率高、波長短，因而傳播的方向性好、穿透能力強，這也就是為什麼設計製作超聲波清洗機的原因。
2、超聲波清洗的技術
（1）空化作用：空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進行透射。在減壓力作用時，液體中產生真空核群泡的現象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產生強大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達到精密洗凈目的。
（2）直進流作用：超聲波在液體中沿聲的傳播方向產生流動的現象稱為直進流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進流，垂直於振動面產生流動，流速約為10cm/s。通過此直進流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運起著很大的作用。
（3）加速度：液體粒子推動產生的加速度。對於頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進行超精密清洗。

3、超聲波清洗的原理
超聲波清洗器的原理由超聲波發生器所發出的高頻振盪訊號，通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質--清洗溶液中，超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡，這些氣泡在超聲波縱向傳播成的負壓區形成、生長，而在正壓區迅速閉合，在這種被稱之為"空化"效應的過程中氣泡閉合可形成超過1000個氣壓的瞬間高壓，連續不斷產生的高壓就象一連串小"爆炸"不斷地沖擊物件表面，使物件表面及縫隙中的污垢迅速剝落。從而達到物件全面潔凈的清洗效果。超聲波清洗對任何物件的材質及精度不受影響。
第二超聲波在液體中傳播，使液體，與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。
另外，在超聲波清洗過程中，肉眼能看見的泡並不是真空核群泡，而是空氣氣泡，它對空化作用產生抑製作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能達到最佳效果。

4、超聲波清洗機的構成
超聲波清洗機主要由超聲波清洗槽、超聲波發生器和超聲波換能器三部分構成。其中超聲波清洗槽用堅固彈性好、耐腐蝕的優質不銹鋼製成，底部安裝有超聲波換能器振子；換能器是壓電轉換器件,將高頻正弦電壓信號轉換為高頻機械振動信號.它安裝於清洗槽底部(也有側部)這個振動信號通過槽體傳遞並作用於清洗介質中,清洗介質一般來說為液體,液體的流動性使得介質能均勻分布在被清洗物的各個部位.並將換能器的振動信號轉化為空化效應,將物體表面的附著物迅速剝離,以達到清洗的目的.發生器在清洗中所起的作用是將市電轉化為可控的高頻正弦電流信號,並將此信號傳輸與換能器.為換能器的工作提供電信號.超聲波發生器產生高頻高壓，通過電纜聯結線傳導給換能器，換能器與振動板一起產生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進行洗凈。超聲清洗工藝及清洗液的選擇
在購買清洗系統之前，應對被清洗件做如下應用分析：
1. 明確被洗件的材料構成、結構和數量；
2. 分析並明確要清除的污物；
3. 決定所要使用的清洗方法，判斷應用水性清洗液還是用溶劑，最終需做清洗實驗。
只有這樣，才能提供合適的清洗系統、設計合理的清洗工序以及清洗液。

❻ 什麼是超聲波加工

1基本原理

頻率超過16000Hz的聲波就稱為超聲波，超聲波加工是利用工具作超聲頻振動，通過磨粒撞擊和拋磨工件，從而使工件成型的一種加工方法。如圖2-58所示，加工時，工具以一定的壓力作用在工件上，加工區送入磨粒液，高頻振動的工具端面捶擊工件表面上的磨粒，通過磨粒將加工區的材料粉碎。磨粒液的循環流動，帶走被粉碎下來的材料微粒，並使磨粒不斷更新。工具逐漸深入材料中，工具形狀便復現在工件上。

圖2-59超聲波加工應用舉例

❼ 為什麼用超聲波加工玻璃孔

超聲加工不易碎。