超聲波一般是指頻率高于16 kHz的一種振動(dòng)波,即高于人體觸覺頻率極限的振動(dòng)波。超聲波有限頻率范圍的關(guān)鍵在于發(fā)生器,具體應(yīng)用范圍在5000 MHz以內(nèi)。超聲波和聲波一樣,可以在蒸汽、液體和固體介質(zhì)中傳播,但由于其頻率高、波長長、能量大等特點(diǎn),其反射、映射、共激波和耗散現(xiàn)象非常顯著。
超聲波有以下幾個(gè)關(guān)鍵特征
(1)具有強(qiáng)能量傳輸能力,比能量大于100 W/m2;
(2)具有空蝕作用,即在液體介質(zhì)擴(kuò)散時(shí),超聲波會(huì)引起巨大的沖擊力、瞬時(shí)高溫、彌散、破碎以及化學(xué)物質(zhì)的各種物理效應(yīng)。
(3)根據(jù)不同介質(zhì)的不同,波速在頁面上突然變化,引起波的反射、散射和映射;
(4)超聲換能器具有清晰的定位,即超聲換能器作為口腔上皮細(xì)胞圓形,管理中心法線方向的聲強(qiáng)很大,但當(dāng)方向偏移時(shí),聲強(qiáng)會(huì)變?nèi)酰?
(5)在一定的標(biāo)準(zhǔn)下,會(huì)引起波的干擾和共振。
超聲加工,又稱超聲波加工,不僅可以加工脆性硬金屬復(fù)合材料,還可以加工半導(dǎo)體材料及其夾層玻璃、陶瓷等非導(dǎo)體材料。此外,它還可用于焊接,清潔等方面。
超聲波加工適用于各種硬脆原料的加工,尤其適用于夾層玻璃、陶瓷、方解石、鐵氧體、硅、鍺、馬奈、石材、金石等非導(dǎo)電非金屬材料的加工。導(dǎo)電用硬質(zhì)合金復(fù)合材料,如熱處理鋼、硬質(zhì)合金刀具等,也可以加工,但加工效率低。加工精度±0.0 1mm,粗糙度Ra=0.0 8~0.6 3μm,適用于硬脆材料圓孔、彎曲孔、孔和凹模的加工,可對(duì)金絲拉拔模等進(jìn)行激光切割、手工雕刻和磨削,還可加工厚壁、窄縫、低剛度零件。