EL DESARROLLO DEL PROCESAMIENTO ULTRASONICO.
La tecnología de procesamiento ultrasónico es una rama importante del ultrasonido. La tecnología de procesamiento ultrasónico se desarrolla gradualmente junto con el desarrollo de la ciencia de ultrasonido.
Ya en 1830, F.Savrt usó un engranaje de varios dientes para generar ondas ultrasónicas de 2.4-104 Hz por primera vez. En 1876, se produjo el experimento del silbato de aire de Carlton. Frecuencia ultrasónica La frecuencia alcanzó 3-104HZ, y cuando se cambió a hidrógeno, la frecuencia alcanzó 8-104Hz. Estos experimentos hicieron que las personas comenzaran a tener una cierta comprensión de la naturaleza del ultrasonido.
Un gran impulso para el nacimiento del ultrasonido fue el lujoso barco de pasajeros Titanic, que se hundió después de chocar con los icebergs en el primer vuelo. Esta tragedia que conmocionó al mundo en ese momento llevó a los científicos a proponer métodos acústicos para detectar los icebergs. Estas actividades inspiraron el intenso estudio de los submarinos alemanes durante la Primera Guerra Mundial. En 1916, los científicos dirigidos por el famoso físico francés Lang Zhiwan comenzaron a estudiar la generación y el uso del ultrasonido submarino como método de detección. En 1918, se encontró que el efecto piezoeléctrico hacía vibrar la placa de cuarzo, por lo que era útil como fuente de ultrasonido. Oscilador piezoeléctrico de cuarzo. Este es el comienzo de la ecografía moderna.
En 1927, los físicos estadounidenses Wood y Lumes realizaron los primeros experimentos de procesamiento de ultrasonido. Utilizaron una fuerte vibración ultrasónica para esculpir y perforar rápidamente placas de vidrio, pero en ese momento no se usaban en la industria. En 1951, Cohen, de los Estados Unidos, hizo la primera máquina de procesamiento ultra profesional práctica y atrajo la atención general, sentando las bases para el desarrollo de la tecnología de mecanizado ultrasónico. Japón fue el país que estudió antes la tecnología de procesamiento ultrasónico. En la década de 1950, Japón había establecido un instituto especial de investigación de corte de vibraciones. Muchas universidades e instituciones de investigación científica también tienen este tema de investigación. Hay dos representantes principales en el estudio japonés del mecanizado ultrasónico: uno es el profesor Shimazaki Shimao, de la Universidad Central, y su trabajo es "Ingeniería ultrasónica: teoría y práctica"; el otro es el profesor Teichiro Iebetsu de la Universidad de Utsunomiya. "Trabajos básicos de mecanizado preciso, corte por vibración y aplicaciones" es su obra maestra. Los investigadores japoneses no solo utilizaron el procesamiento ultrasónico en equipos ordinarios, sino que también introdujeron sistemas de vibración ultrasónica en máquinas herramienta de precisión y máquinas herramientas CNC. En 1977, Japón utilizó el corte y rectificado por vibración ultrasónica para la producción, y puede realizar orificios de perforación para grandes revestimientos de motores diesel marinos con un diámetro de 600 mm.
La investigación de la antigua Unión Soviética sobre el procesamiento de ultra beneficios también fue relativamente temprana. A finales de los años cincuenta y principios de los sesenta, se han publicado valiosos trabajos de investigación. En el torneado ultrasónico, la perforación, el rectificado, el acabado, el procesamiento de compuestos y otros aspectos tienen aplicaciones de producción y han logrado buenos resultados económicos. Con el fin de promover la aplicación del procesamiento ultrasónico, la antigua Unión Soviética realizó un seminario nacional en 1973, afirmando plenamente los efectos económicos y el valor de uso del procesamiento ultrasónico, y desempeñó un papel activo en la promoción y aplicación de esta nueva tecnología en todo el mundo. país. A finales de la década de 1980, la Unión Soviética ya había producido una serie de dispositivos de perforación por vibración ultrasónica.
A mediados de la década de 1970, los Estados Unidos se encontraban en la etapa de producción y aplicación en el orificio del centro de perforación por ultrasonidos, acabado, esmerilado, tracción y soldadura. El torneado ultrasónico, la perforación y el taladrado se encontraban en la etapa de prototipo del equipo de producción experimental. En 1979, el sistema universal de corte por vibración ultrasónica se ha aplicado en aplicaciones industriales.
Alemania y el Reino Unido también han realizado una extensa investigación sobre el mecanismo y las aplicaciones industriales del procesamiento ultrasónico, y han publicado muchos artículos valiosos, que también se han aplicado activamente en la producción. Por ejemplo, el Reino Unido propuso usar sinterización o El método de mecanizado rotativo ultrasónico de la herramienta de diamante galvanizado supera las desventajas de la baja velocidad de procesamiento y la pobre precisión en el mecanizado ultrasónico general de agujeros profundos, y ha logrado buenos resultados.
La investigación de la tecnología de procesamiento ultrasónico en China comenzó a fines de la década de 1950 y comenzó el estudio del giro de vibración ultrasónica a finales de la década de 1960. En 1973, Shanghai Ultrasonic Electronic Instrument Factory desarrolló con éxito la amoladora ultrasónica CNM-2. En 1982, Shanghai Steel Pipe Factory, el Instituto de Acústica de la Academia de Ciencias de China y Shanghai Ultrasonic Instrument Factory desarrollaron con éxito equipos de extracción de tuberías por ultrasonidos, llenando el vacío para la aplicación del mecanizado por ultrasonidos en el procesamiento de plásticos metálicos en China. En octubre de 1983, el Departamento de Ciencia y Tecnología del Ministerio de Maquinaria y Electrónica confió al departamento editorial de la revista "Técnico Mecánico" la celebración del primer "Simposio de corte de vibración" en Xi'an. La reunión afirmó plenamente el importante papel del corte por vibración en el corte de metales. El intercambio de resultados de investigación y aplicación ha promovido la investigación en profundidad y la aplicación de esta nueva tecnología en China. En 1985, la Universidad de Guangxi, Nanjing Film Machinery Factory y Nanjing Cutting Tools Factory desarrollaron conjuntamente el primer sistema de corte por vibración ultrasónico "CZQ-250A" de China. En el mismo año, el 11º Instituto de Investigación del Ministerio de Maquinaria e Industria Electrónica desarrolló con éxito máquinas de procesamiento rotativo por ultrasonidos, que se lograron en la perforación, anidación, fresado de extremos, rectificado circular interno y externo y procesamiento de roscas de materiales duros y frágiles tales como Como vidrio, cerámica, y cristales láser YAG. Buen efecto de proceso. En 1987, el Instituto de Tecnología de Mecanizado Eléctrico de Beijing propuso por primera vez la tecnología de procesamiento de pulido y pulido por ultrasonidos, modulación de frecuencia y EDM. Se aplicó con éxito al pulido y pulido de troqueles de alambre de diamante policristalino. En 1989, China desarrolló con éxito un dispositivo de afilado ultrasónico. En 1991, desarrolló con éxito un dispositivo de giro ultrasónico de varilla delgada con sección variable.
Desde finales del siglo XX hasta principios de este siglo, la tecnología de procesamiento ultrasónico en China se ha desarrollado rápidamente. Hay investigaciones más extensas en sistemas de vibración ultrasónica, mecanizado de orificios profundos, troqueles de trefilado y pulido de moldes de cavidad y mecanizado de compuestos ultrasónicos. Resuelve muchos problemas clave en las áreas de materiales difíciles de mecanizar, como diamante, cerámica, ágata, jade, acero endurecido, acero troquelado, granito, mármol, cuarzo, vidrio e imanes permanentes sinterizados, y ha logrado buenos resultados.
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