Mecanizado por ultrasonidos

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Mecanizado por Ultrasonidos

1.- Introducción 2
2.- Maquinado y acabado con abrasivos 3
2.1- Abrasivos 3
3. Proceso de ultrasonidos 4
3.1 Unidad para el mecanizado por ultrasonidos 7
4. Características de la configuración de las máquinas de USM 10
4.1 Parámetros de mecanizado por ultrasonidos 10
4.2 Tasa de eliminación de material (MRR) 10
4.2 Características de las máquinas11
5. Ventajas 12
6. Desventajas 13
7. Aplicaciones 13
8. Otras variantes del mecanizado por Ultrasonidos 15
8.1 Mecanizado por ultrasonidos rotatorio (RUM) 15
8.2 Mecanizado Asistido por Medios Ultrasónicos 16
9. Bibliografía 18

1.- Introducción

El uso de ultrasonidos para los procesos de mecanizado de materiales duros y frágiles se conoce desde principios de 1950.
Elproceso de trabajo de una máquina de ultrasonidos se realiza sometiendo su herramienta a una combinación de dos movimientos.
Las máquinas de ultrasonidos pertenecen a la clase general de las máquinas de vibración, pero forman un grupo especial por las siguientes razones:
La primera razón está determinada por las peculiaridades en el comportamiento de los materiales y medios de comunicación en uncampo ultrasónico. Entre estas peculiaridades está el cambio drástico en la elástica - características plásticas que incluyen la fragilidad, la plasticidad y la viscosidad.
La segunda razón es debido a las peculiaridades en la construcción de las partes de la máquina. Los principales componentes se forman generalmente con sistemas de vibración que consta de secciones heterogéneas y el uso de guíasde onda. La interacción pieza-herramienta de trabajo conduce a una no linealidad en el sistema de vibración en sus condiciones de funcionamiento. La construcción de la máquina y sus elementos depende de manera crítica sobre el proceso de los trabajos realizados por la herramienta

2.- Maquinado y acabado con abrasivos

En muchas de las manufacturas, los requisitos de acabado superficial yexactitud dimensional de las partes son demasiado finos, el material es demasiado duro o demasiado frágil para producirlas con otros tipos de procesos, y en estos casos uno de los mejores métodos es el maquinado abrasivo.
Un abrasivo es una partícula dura, pequeña y no metálica que tiene aristas agudas y forma irregular (a diferencia de las otras herramientas de corte). Los abrasivos son capaces dequitar pequeñas cantidades de material de una superficie, mediante un proceso de corte que produce virutas diminutas.
Por ser duros también se usan en procesos de acabado para partes muy duras o con tratamiento térmico, por ejemplo para dar forma a materiales no metálicos duros, como cerámicos y vidrios, para quitar cordones de soldadura, cortar tramos de perfiles estructurales y barras,mampostería y para limpiar superficies con chorros de aire o agua que contienen partículas abrasivas.

2.1- Abrasivos
Los siguientes abrasivos se usan con frecuencia en los procesos de manufactura:
* Abrasivos convencionales:
* Óxido de Aluminio
* Carburo de Silicio
* Superabrasivos
* Nitruro de boro cúbico
* Diamante

3. Proceso de ultrasonidos

El mecanizadoultrasónico (USM) es la remoción de material por la acción abrasiva de la mezcla líquida que circula entre la pieza y la herramienta de vibración a una frecuencia por encima del rango audible.
El mecanizado por ultrasonidos, también conocido como el impacto de ultrasonidos de molienda, es una operación de mecanizado en el que una pasta abrasiva fluye libremente entre la pieza y una herramientade vibración. Se diferencia de la mayoría de las operaciones de mecanizado por el muy poco calor que se produce.
La herramienta nunca entra en contacto con la pieza lo que hace esta operación perfecta para el mecanizado de materiales muy duros y frágiles, tales como el vidrio, zafiro, el rubí, el diamante, y la cerámica.

El proceso de trabajo de una máquina de ultrasonidos se realiza cuando...
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