Qu'est-ce que l'usinage à ultrasons?
L'usinage à ultrasons est une méthode de broyage qui utilise un liquide abrasif plutôt que un contact d'outil direct.La plupart des processus de broyage impliquent un outil de travail qui établit un contact direct avec une pièce de travail afin de s'éloigner du matériel.Dans l'usinage à ultrasons, un liquide rempli de matériaux abrasif traverse la pièce et l'outil de travail vibre contre les abrasifs.Les matériaux abrasifs affectent la pièce de travail et retirent le matériau.Étant donné que l'outil ne touche pas directement à la pièce, les matériaux de pression et d'outil utilisés dans l'usinage à ultrasons sont souvent très différents de ceux utilisés dans les techniques d'usinage plus courantes.
La clé d'un processus d'usinage à ultrasons est le liquide abrasif.Ce matériau, appelé suspension, est un mélange d'un liquide fluide et un ou plusieurs types d'abrasifs solides.La partie liquide de la suspension est généralement de l'eau.Pour certains emplois, le benzène, le glycérol ou l'huile peuvent être utilisés à la place, mais l'augmentation de la viscosité du liquide entraînera souvent un processus plus lent.
Étant donné que l'abrasif utilisé dans la suspension d'usinage à ultrasons doit être plus difficile que le matériau usiné, une large gamme d'abrasifs est courant.Les abrasifs de base sont souvent du carbure de silicium ou du carbure de bore, principalement en raison de leur dureté et de leur faible coût.Parfois, la poussière de diamant est utilisée pour travailler les matériaux les plus durs.
L'outil de travail utilisé dans l'usinage à ultrasons est différent de ceux utilisés dans un processus standard.L'outil est souvent composé d'un matériau plus doux avec une plasticité élevée.Cela permet aux abrasifs d'avoir un impact sur l'outil, mais pas de l'endommager comme le fait le matériau travaillé.Ces outils sont souvent beaucoup trop doux pour des travaux d'usinage standard;Ils se déformeraient dès qu'ils touchent la pièce.
Le processus d'usinage d'une pièce ressemble à un processus normal, mais est en fait assez différent.La suspension s'écoule sur la zone de travail, créant une connexion entre la pièce de travail et l'outil de travail.L'outil vibre, ce qui fait rebondir les abrasifs entre la pièce et l'outil.Étant donné que l'outil se déforme, il absorbe les impacts des abrasifs tandis que la pièce développe de petites fissures.Les fissures finissent par provoquer la rupture de petits morceaux jusqu'à ce que la zone usinée de la pièce de travail correspond à la forme de l'outil de travail.
La raison la plus courante d'utiliser l'usinage à ultrasons est lorsqu'une pièce de travail est très cassante.Sur une substance fragile, un processus de machine standard fera que le matériau se fissure et se casse.Cela se traduira généralement par un produit final en ruine.L'usinage à ultrasons utilise des milliers de minuscules impacts et très peu de pression pour éloigner le matériau d'une substance.Cela entraîne rarement une rupture, même en matériaux très cassants.