L'usinage par ultrasons peut être utilisé pour générer une large gamme de fonctionnalités complexes dans Advanced Matériaux.

Figure 1. Carré, rond et de forme étrange Thru-coupes dans alumine.
Les matières céramiques conçues présentent une foule de propriétés très attrayantes pour aujourd'hui Scientifiques, ingénieurs de conception et R & D ingénieurs. Les propriétés d'intérêt incluent une dureté élevée, une résistance thermique élevée, une inertie chimique, une conductivité électrique sur mesure, une résistance au poids ratio et longue durée de vie Espérance. Ces Caractéristiques Rendre des matériaux de céramique attrayants pour une variété d'applications, y compris structurel, semi-conducteur, microélectromécanique Systèmes (MEMS), Médical, Défense, Aérospatiale et Electronique. Au cours des deux dernières décennies, l'utilisation de matières céramiques ingénielles dans ces Les types d'applications ont augmenté rapidement.
Les concepteurs, les ingénieurs et les scientifiques continuent de pousser l'enveloppe dans le développement de designs qui exploitent les avantages de Celles-ci matériaux et leur Propriétés. L'usinage de ces matériaux à Evermore exigeant Conditions requises - Restes techniquement stimulant. De nombreuses applications exigent des formes complexes, des tolérances plus strictes et plus fines, plus précises Dimensions. De plus, des dommages de surface minimes et des caractéristiques de surface très spécifiques sont essentielles dans de nombreuses utilisations.
Les techniques de formation et de frittage conventionnelles ne sont souvent pas capables de se rencontrer Celles-ci exigences. L'usinage de l'outil de diamant est limité au nombre de formes et de tailles de fonctionnalités possibles, et est également le temps consommant. Usinage de décharge électrique (EDM) Offre une gamme de formes et de tailles de fonctionnalités, mais elle convient uniquement à une utilisation sur conductive Matériaux. Depuis L'usinage au laser est un procédé thermique, de la chaleur Les dommages se produisent et peuvent avoir un impact négatif sur l'utilisation finale, en particulier dans la haute fiabilité Applications.
En revanche, usinage ultrasonique (um ou USM) est un non thermique, non chimique et non électrique processus d'usinage qui quitte la composition chimique, matériau microstructure et propriétés physiques de la pièce de travail inchangé. parfois appelé meulage d'impact ultrasonore (UIG) ou coupe de vibration, le um Le processus peut être utilisé pour générer une large gamme de fonctionnalités complexes dans Advanced Matériaux.
Um est un processus d'élimination des matériaux mécaniques pouvant être utilisés pour l'usinage à la fois conducteur et non métallique Matériaux avec dureté supérieure que 40 HRC (Rockwell Dureté mesurée dans la balance C ). Le um Le processus peut être utilisé pour les micro-fonctionnalités de la précision de la machine, rond et en forme d'impair trous, cavités aveugles et od / id Caractéristiques. Plusieurs fonctionnalités peuvent être forées simultanément, réduisant souvent le temps d'usinage total de manière significative (voir Figure 1).