LO SVILUPPO DELLA LAVORAZIONE AD ULTRASUONI
La tecnologia di elaborazione ad ultrasuoni è un ramo importante degli ultrasuoni. La tecnologia di elaborazione ad ultrasuoni viene gradualmente sviluppata insieme allo sviluppo della scienza ad ultrasuoni.
Già nel 1830, F.Savrt utilizzava una marcia a più denti per generare onde ultrasoniche 2,4-104 Hz per la prima volta. Nel 1876 fu prodotto l'esperimento di fischietto d'aria di Carlton. Frequenza ultrasonica La frequenza ha raggiunto 3-104 Hz e quando è stata modificata in idrogeno, la frequenza ha raggiunto 8-104 Hz. Questi esperimenti hanno fatto sì che le persone iniziassero ad avere una certa comprensione della natura degli ultrasuoni.
Un grande impulso alla nascita degli ultrasuoni fu la nave passeggeri di lusso Titanic del 1912 affondata dopo aver incontrato gli iceberg nel primo volo. Questa tragedia che ha sconvolto il mondo in quel momento ha spinto gli scienziati a proporre metodi acustici per rilevare gli iceberg. Queste attività hanno ispirato l'intenso studio dei sottomarini tedeschi durante la prima guerra mondiale. Nel 1916, gli scienziati guidati dal famoso fisico francese Lang Zhiwan iniziarono a studiare la generazione e l'uso degli ultrasuoni sott'acqua come metodo di rilevamento. Nel 1918 fu scoperto l'effetto piezoelettrico che faceva vibrare la lastra di quarzo, rendendola utile come sorgente di ultrasuoni. Oscillatore piezoelettrico al quarzo. Questo è l'inizio dell'ecografia moderna.
Nel 1927, i fisici americani Wood e Lumes fecero i primi esperimenti di elaborazione degli ultrasuoni. Hanno usato forti vibrazioni ultrasoniche per scolpire e perforare rapidamente lastre di vetro, ma non sono state utilizzate nell'industria in quel momento. Nel 1951, Cohen degli Stati Uniti creò la prima macchina per la lavorazione ultra professionale e attirò l'attenzione su vasta scala, gettando le basi per lo sviluppo della tecnologia di lavorazione ad ultrasuoni. Il Giappone è stato il paese che ha studiato la tecnologia di elaborazione ad ultrasuoni in precedenza. Negli anni '50, il Giappone aveva istituito uno speciale istituto di ricerca per il taglio delle vibrazioni. Molte università e istituti di ricerca scientifica hanno anche questo argomento di ricerca. Ci sono due rappresentanti principali nello studio giapponese della lavorazione ad ultrasuoni: uno è il professor Shimazaki Shimao della Central University, e il suo lavoro è "Ultrasonic Engineering - Theory and Practice"; l'altro è il prof. Teichiro Iebetsu dell'Università di Utsunomiya. "Lavorazione precisa, basi e applicazioni per il taglio delle vibrazioni" è il suo capolavoro. I ricercatori giapponesi non solo hanno utilizzato l'elaborazione ultrasonica su apparecchiature ordinarie, ma hanno anche introdotto sistemi di vibrazione a ultrasuoni in macchine utensili di precisione e macchine utensili CNC. Nel 1977, il Giappone usava il taglio e la rettifica a vibrazione ultrasonica per la produzione, e può praticare fori di perforazione per grandi fodere per motori diesel marini con un diametro di 600 mm.
Anche la ricerca dell'ex Unione Sovietica sull'elaborazione ultra-vantaggi è stata relativamente presto. Alla fine degli anni '50 e all'inizio degli anni '60, sono stati pubblicati preziosi documenti di ricerca. Nella tornitura a ultrasuoni, la foratura, la rettifica, la finitura, la lavorazione composita e altri aspetti hanno applicazioni di produzione e hanno raggiunto buoni risultati economici. Al fine di promuovere l'applicazione del trattamento ad ultrasuoni, l'ex Unione Sovietica ha tenuto un seminario nazionale nel 1973, affermando pienamente gli effetti economici e il valore d'uso del trattamento ultrasonico, e ha svolto un ruolo attivo nella promozione e applicazione di questa nuova tecnologia in tutto il nazione. Alla fine degli anni '80, l'Unione Sovietica aveva già prodotto una serie di dispositivi di perforazione a vibrazione ultrasonica.
A metà degli anni '70, gli Stati Uniti erano nella fase di produzione e applicazione nel foro centrale di perforazione ad ultrasuoni, nella finitura, nella rettifica, nella trazione e nella saldatura. Tornitura a ultrasuoni, foratura e alesatura erano in fase di prototipazione di attrezzature di produzione sperimentale. Nel 1979, il sistema universale di taglio a vibrazione a ultrasuoni è stato applicato in applicazioni industriali.
Anche la Germania e il Regno Unito hanno condotto ricerche approfondite sul meccanismo e le applicazioni industriali dell'elaborazione a ultrasuoni, e pubblicato molti documenti di valore, che sono stati anche applicati attivamente alla produzione. Ad esempio, il Regno Unito ha proposto di utilizzare il metodo di lavorazione rotativa a ultrasuoni dello strumento diamantato elettrolitico che supera gli svantaggi della bassa velocità di elaborazione e della scarsa precisione nella lavorazione ultrasonica generale dei fori profondi e ha ottenuto buoni risultati.
La ricerca della tecnologia di elaborazione ad ultrasuoni in Cina iniziò alla fine degli anni '50 e iniziò lo studio della vibrazione ultrasonica verso la fine degli anni '60. Nel 1973, la Shanghai Ultrasonic Electronic Instrument Factory ha sviluppato con successo la smerigliatrice ad ultrasuoni CNM-2. Nel 1982, Shanghai Steel Pipe Factory, Institute of Acoustics dell'Accademia cinese delle scienze e Shanghai Ultrasonic Instrument Factory hanno sviluppato con successo attrezzature per il trafilamento ad ultrasuoni, colmando il vuoto per l'applicazione della lavorazione ad ultrasuoni nella lavorazione delle materie plastiche in metallo in Cina. Nell'ottobre 1983, il Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Ministero dell'industria dei macchinari e dell'elettronica ha affidato alla redazione della rivista "Mechanical Technician" il primo "Vibration Cutting Symposium" a Xi'an. L'incontro ha pienamente confermato l'importanza del taglio delle vibrazioni nel taglio dei metalli. Lo scambio di risultati di ricerca e di applicazione ha promosso la ricerca e l'applicazione approfondita di questa nuova tecnologia in Cina. Nel 1985, la Guangxi University, la Nanjing Film Machinery Factory e la Nanjing Cutting Tools Factory hanno sviluppato congiuntamente il primo sistema di taglio a vibrazione ultrasonica "CZQ-250A" della Cina. Nello stesso anno, l'11 ° istituto di ricerca del Ministero dell'industria dei macchinari e dell'industria elettronica ha sviluppato con successo macchine per la lavorazione a rotazione ad ultrasuoni, ottenute durante la foratura, la nidificazione, la fresatura di estremità, la rettifica circolare interna ed esterna e la lavorazione di filati di materiali duri e fragili come come vetro, ceramica e cristalli laser YAG. Buon effetto di processo Nel 1987, l'Istituto per la tecnologia di lavorazione elettrica di Pechino propose per la prima volta la tecnologia di lavorazione a ultrasuoni, a modulazione di frequenza EDM e di rettifica per compounding a ultrasuoni. È stato applicato con successo alla molatura e alla lucidatura di matrici per trafilatura di fili di diamante policristallino. Nel 1989, la Cina ha sviluppato con successo un dispositivo di levigatura ad ultrasuoni. Nel 1991, ha sviluppato con successo un dispositivo di tornitura ad ultrasuoni con asta a sezione variabile.
Dalla fine del XX secolo all'inizio di questo secolo, la tecnologia di elaborazione ultrasonica in Cina si è sviluppata rapidamente. Ci sono ricerche più approfondite nei sistemi di vibrazione a ultrasuoni, nella lavorazione di fori profondi, nelle matrici per trafilatura di fili e nella lucidatura di stampi a cavità e nella lavorazione di compositi a ultrasuoni. Risolve molti problemi chiave nelle aree di materiali difficili da lavorare come diamanti, ceramica, agata, giada, acciaio temprato, acciaio, granito, marmo, quarzo, vetro e magneti permanenti sinterizzati, e ha raggiunto buoni risultati.
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