초음파 절단 기술과 기존 가공 기술의 차이점

Apr 24, 2022

1, 벌집 재료 가공에서 전통적인 고속 밀링과 비교

전통적인 고속 밀링 및 드릴링 기술의 기본 원리는 공작 기계 스핀들을 사용하여 고속 회전을 생성한 다음 공작물의 가장자리를 따라 밀링 헤드(또는 드릴)를 통해 재료를 파손하여 공작물이 형성되거나 분리될 수 있습니다. 이 가공 방법은 재료 손상으로 인한 공구의 고속 회전으로 인한 처리 영역에 많은 먼지를 생성하는 반면 공구의 고속 회전은 공작물 표면 버를 만듭니다. 또한, 스핀들의 횡력의 영향은 공작물 재료의 일시적인 변형을 일으켜 공작물의 형상 품질과 치수 정확도에 영향을 미칩니다.

마지막으로, 공작물을 작업대에 고정하는 방법(금속 공작물의 클램핑과 동일)은 종종 스핀들 횡력의 영향으로 인해 응집력이 강한 화학 접착제를 사용하여 복잡합니다. 가공 후 접착제를 제거하는 과정은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 가공된 공작물을 손상시켜 비용을 증가시킬 수 있습니다.


초음파 절단 공정은 완전히 다릅니다. 우선 초음파 절단의 핵심은 파격적인 공작기계의 '절단'이 아닌 '절단'에 있다. 비유하자면 초음파 절단은 가위로 종이를 자르거나 칼로 가죽을 자르는 것과 같으며 가공물의 파편이 생기지 않습니다. 기존의 "절단 및 절단"에 비해 초음파 절단 헤드는 가위나 칼에 20~30kHz의 진동 에너지를 가하여 재료 내부의 분자 구조를 여는 데 도움을 줄 수 있습니다. 바로 이 기능 때문에 절삭 공구는 절삭 과정에서 재료를 더 쉽게자를 수 있으며 절삭 속도는 기존 밀링 공정보다 훨씬 빠릅니다.

둘째, 재료를 부수는 데 문제가 없기 때문에 초음파 절단은 먼지를 생성하지 않으며 먼지, 먼지 제거 장비의 설치를 피할 수 있습니다.

셋째, 초음파 절단으로 인해 측면 이송력이 크게 감소하여 공작물 변형을 일으키지 않을 뿐만 아니라 진공 흡착 또는 접착 종이 접착만으로 재료 카드를 매우 간단하고 편리하게 고정할 수 있습니다. 따라서 초음파 절단 기술을 사용하면 사용자가 더 높은 절단 효율, 더 완벽한 공작물 품질, 더 낮은 처리 비용 및 더 우수한 환경 보호 효과를 얻을 수 있습니다.


2, 섬유 재료 가공의 전통적인 기계 도구와 비교

섬유 재료의 전통적인 절단 방법에는 디스크 절단, 브로치 절단 및 왕복 절단 도구가 포함됩니다. 일반적인 단점은 다음과 같습니다.

(1) 낮은 절단 효율. 공작물 재료를 분리하기 위해 도구를 당기거나, 굴리거나, 왕복하는 과정에서 전통적인 기계식 절단 도구로 인해 절단 속도가 제한됩니다.

(2) 절단 정확도가 낮습니다. 절삭 공구 절단 공정의 횡력이 더 크면 공작물 재료가 쉽게 형태가 변형되고 형태 표면 정확도에 직접 영향을 미치며 또한 약간의 작은 형태 표면도 가공하기 쉽지 않습니다.

(3) 스틱 칼. 절단 과정에서 전통적인 기계 가공의 마찰 및 열 효과는 종종 칼이 들러붙는 현상으로 나타나 절단 품질이 저하됩니다.

(4) 절단기 및 절단 헤드 손실. 절단 공정의 기계적 마찰로 인해 공구 및 절단 헤드의 손실이 매우 커서 수명이 제한되고 유지 보수 비용도 높습니다.

(5) 절단 제한. 기존 절단 방법의 가장 큰 약점은 일부 고인성 재료를 가공할 수 없다는 것입니다. 가장 대표적인 경우는 기존의 절단 방법이 Kevlar 재료의 가공과 현재 부상하는 Dry UD 재료의 가공에 적합하지 않다는 것입니다.

초음파 절단 베드는 초음파 절단의 기본 원리에 따라 절단 도구에 초음파 진동 에너지를 로드할 수 있으며 에너지는 섬유 재료 경계를 효과적으로 깰 수 있으므로 전통적인 절단 방법이 어려움에 직면하여 다층 섬유 및 생산 과정에서 프리프레그 절단. 초음파 절단은 케블라 및 건조 UD 재료 절단에도 더 효과적입니다.