Ультразвуковая резка металла
Ультразвуковое приспособление, изображенное на рис. 5, предназначено для отрезки заготовок из полупроводниковых материалов, керамики, твердого сплава, кварца, боридов и нитридов. Тонкая лента 1 из стали У8 припаяна к двум вибраторам 2 акустических головок. Ультразвуковые колебания вызывают в ленте продольные волны. Амплитуда продольных колебаний торца концентратора составляет 20-25 мкм; этого достаточно для интенсивной резки. Установка с двумя приставками выполнена на базе станка 4770. Первая приставка состоит из двух акустических головок, установленных на подвижной раме.
Рис. 5. Ультразвуковое ножовочное приспособление
Вторая приставка имеет двигатель, подвижный рабочий стол с механизмом горизонтального перемещения стола. Оптимальное значение силы подачи 3 кгс. Если в качестве абразива используют карбид бора, то ширина реза получается в 2 раза больше толщины ленты. При глубине реза до 100 мм точность реза получается до 0,1 мм, Размер отрезаемых заготовок по длине реза 1-80 мм; резание производится на глубину 1-120 мм; сила натяжения ленты 15-20 кгс; габаритные размеры ленты: толщина 0,15-0,5 мм и ширина до 40 мм. Хорошее направление реза, высокие стойкость и производительность показали ленты толщиной 0,25-0,3 мм. Сокращение толщины ленты приводит к уменьшению силы, действующей на ленту, и скорости резания. При увеличении толщины ленты до 0,5 мм возрастают отходы разрезаемого материала. Для отрезки заготовок применяют различные приспособления.
Например, для раскроя пакета керамических, полупроводниковых и других дисков на квадраты, прямоугольники и ромбы используют приспособление, состоящее из оправки, подставки и диска. Ленту припаивают к вибраторам и вводят в соприкосновение с отрезаемой заготовкой. Абразивная суспензия поступает в зону резания, а заготовка получает возвратно-поступательное движение относительно ленты. При включении генератора ультразвуковых колебаний начинается процесс разрезки. На ультразвуковом приспособлении разрезают заготовки длиной от 1 до 80 мм при глубине реза от 1 до 120 мм.
Ленту изготовляют из сталей У8 или 65Г. Лентами толщиной 0,2 мм и менее целесообразно разрезать дорогостоящие материалы. Ширина ленты зависит от габаритных размеров разрезаемой заготовки. Например, одной лентой 18А шириной 15 мм и толщиной 0,3 мм разрезают четыре-пять кремниевых слитков диаметром 45 мм; лентой длиной 400 мм разрезают заготовки по длине реза 200 мм.
