초음파 가공 개요

 

 

초음파 가공방법은 연마 입자를 구동하는 진동 도구에 의해 절삭물의 표면에 연마 충격과 분쇄 작업을 수행하여 표면을 가공합니다. 초음파를 이용한 가공방법의 가장 큰 특징은 공구가 직접 절삭물에 접촉하지 않는다는 점 입니다. 진동은 일반적으로 20,000 Hz 범위이며 이 방법을 사용할 경우 유리, 경질 취성 금속, 세라믹을 경제적으로 가공할 수 있습니다. 표면 마감과 정밀도를 위해서는 미세한 연마 입자를 반복적으로 수행해야 합니다.

초음파 가공은 USM (Ultrasonic machining) 축방향으로 진동하는 공구에 18,000~20,000 Hz 의 진동을 이용하여 공구 사이의 가공 영역에 지속적으로 연마 입자가 표면에  박히면서 미세 입자를 칩으로 변환합니다.

기계적 동작 방법은 저주 파 전기 신호를 변환기를 통해 전기 에너지 고주파로 변환하고 이를 기계적 진동으로 전환하여 사용합니다. 최종적으로 변환된 기계적 에너지는 초음팜 주파수의 단반향 진동을 일으키며 표준 진폭의 크기는 약 0.05 mm 미만입니다. 초음파를 생성하기 위해 필요한 전력량은 100 ~ 3000 W 입니다.

연마재의 종류

일반적으로 USM 가공에 사용하는 연마재는 탄화 붕소, 탄화 규소, 알루미나가 포함되며 이를 물이나 용액에 섞어 사용합니다. 이 때 용액은 연마 입자에 의해 발생한 잔류 물질을 제거하는데 사용됩니다.

 

응용분야

- 고정밀 기계가공을 통해 생산한 반도체 부품의 절단 가공

- 강화 철판이나 초경, 유리 부품의 절삭 가공

- 보석류의 절단 및 가공

 

Inside Insights