|
Меню сайта
Статистика
|
НОВЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА. Ультразвук работаетНОВЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА. Ультразвук работаетУльтразвук — могучий и старательный работник «на все руки». Он помогает заглянуть в глубь материала и рассмотреть предметы, скрытые за слоем непрозрачного вещества. С его помощью можно получить эмульсию из таких «несмешиваемых» компонентов, как вода и бензин, вода и ртуть, вода и масло. Ультразвуком очищают паровые котлы от появившейся с годами работы накипи. Ускоряют дубление кожи и обезжиривают детали в машиностроении. Красят ткани и пастеризуют молоко. Стирают белье и сверлят зубы... Что же такое ультразвук? Ультразвук — это неслышимые человеческим ухом механические колебания среды. Их частота превышает 20 тыс. гц. В технике сейчас применяют ультразвук с частотой колебаний до 5—6 млн. гц, а в лабораторных условиях — даже до нескольких миллиардов герц. 
Для технического применения ультразвука важны три его основных качества: способность распространяться в твердых телах, особенно кристаллических, а значит, и в металлах; способность отражаться от границы раздела двух веществ (явление эха) или преломляться при переходе из одной среды в другую; большая удельная мощность, т. е. мощность, приходящаяся на единицу поверхности (измеряется в ваттах на квадратный сантиметр). Ультразвуки, применяемые в технике, характеризуются удельной мощностью до 500 вт/см2. Первые две особенности ультразвука делают его ценнейшим средством для промышленной дефектоскопии (см. ст. «Дефектоскопия»). Кроме того, зная скорость его распространения и поглощения в теле, можно судить о плотности, вязкости, упругости и других важных показателях металлов, пластических масс, каучука, стекла и т. п. Контролируют ультразвуком и жидкие тела: определяют их концентрацию, ход реакции, находят посторонние, подчас вредные примеси. Но в данной статье нас в основном интересует третья важная особенность ультразвука — его большая удельная мощность. Ее сейчас широко используют для воздействия на различные материалы, в том числе на металлы. Ультразвук, например, замечательное «сверло». Конечно, это название условно, потому что в ультразвуковом станке, предназначенном для проделывания отверстий в твердом материале, никакого сверла нет. Как же работает этот станок? К поверхности детали, покрытой тонким слоем эмульсии с абразивным порошком, приближают наконечник вибратора — специального устройства, создающего (генерирующего) ультразвук. Под действием ультразвука твердые частички абразивного порошка начинают двигаться и постепенно истачивают поверхность детали. Образуется углубление, соответствующее форме наконечника. А наконечник можно сделать такой формы, какая вам нужна. Если при этом постепенно подавать наконечник в глубь материала, можно получить отверстие любой глубины, в том числе сквозное. Очень важное качество ультразвукового станка заключается еще и в том, что все изделие в целом не подвергается при обработке ни воздействию высоких температур, которые возникают при работе любого механического инструмента, ни ударам. Ведь наконечник вибратора даже не прикасается к изделию — между ним и поверхностью детали все время находится слой эмульсии. Наиболее широко подобные станки применяются там, где надо проделать отверстия малого диаметра в материалах высокой твердости, т. е. когда обычное сверло бессильно. В ряде случаев ультразвуковой сверлильный станок просто незаменим. Как же получают ультразвук? Если необходимо возбудить ультразвуковые колебания в воздухе или в газах, то обычно применяют механический способ. Устройство свистков, сирен и т. д. известно всем. Но не все знают об интенсивности в них звука. Оказывается, кусочек металла, внесенный в звуковое поле сирены, нагревается докрасна за минуту; частота колебаний в механических излучателях достигает 500 кгц. Для излучения ультразвука в жидкости чаще всего служит магнитострикционный способ. Если же необходимо возбудить ультразвуковые колебания в твердых телах, то для этого наиболее подходит пьезоэлектрический способ. Эти способы называются электромеханическими.
|
ПОИСК
Block title
|
