إن تثبيت الصلب غير القابل للصدأ هو جزء ميكانيكي شائع يستخدم على نطاق واسع في مختلف الآلات وفي الحياة اليومية. وهناك أوجه قصور في طرق المعالجة التقليدية، مثل عدم كفاءة المعالجة، ورداءة نوعية السطح، وتبذير المواد ولمعالجة هذه المشاكل، بدأ الباحثون في استكشاف تقنيات المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وهذه التكنولوجيا ذات قيمة عملية كبيرة من خلال إدخال الاهتزازات فوق الصوتية أثناء عملية المعالجة، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة المعالجة بدرجة كبيرة، وخشونة السطح، وتقليل هدر المواد.
والأساس المنطقي
والأساس المنطقي لتكنولوجيا المعالجة المساعدة على الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية هو استخدام خصائص الاهتزازات فوق الصوتية لإنتاج اهتزازات ذات تردد عال أثناء العملية، مما يؤدي إلى تغيير الخواص الفيزيائية والكيميائية للعملية. وتشمل فلسفته الرئيسية ما يلي:
التفريغ الجوي للموجات فوق الصوتية: يمكن للطاقة الاهتزازية في الموجات فوق الصوتية أن تولد موجات صدمة قوية، مما يؤدي إلى تجفيف السوائل أو الغازات داخل منطقة المعالجة، مما يؤدي إلى نشوء فقاعات صغيرة. وتؤدي هذه الفقاعات إلى تأثير قوي عندما تنكسر في لحظة، مما يؤدي إلى صدمة قوية على سطح العمل، مما يؤدي إلى تسريع إزالة المواد.
عملية الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية: يمكن للطاقة الاهتزازية في الموجات فوق الصوتية أن تستحلب وسط المعالجة السائلة، مما ينتج عنه مستحلبات متجانسة، مما يجعل العملية أكثر استقرارا وقابلية التحكم.
تعزيز الموجات فوق الصوتية: تؤدي الطاقة الاهتزازية للمموجات فوق الصوتية إلى تغيير الهيكل الداخلي للمواد وزيادة صلابتها وصبرها ومقاومتها للإجهاد.
الأجهزة والأساليب
وتشمل الأجهزة التي تستخدم تكنولوجيا المعالجة المساعدة على الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أساسا مولدات الموجات فوق الصوتية، ومحولات الطاقة، والمحركات، والأجزاء الرئيسية من الأدوات. وتشمل الطرائق التجريبية الخطوات التالية:
إعداد مواد صلبة من الصلب غير القابل للصدأ، ووسائط سائلة المجهزة.
ربط مولدات الموجات فوق الصوتية بمحولات الطاقة، والمحركات، ورؤوس الأدوات، وتعديل تردد التشغيل والقدرة.
ولمس رئيس الأداة عن كثب مع العناصر، وشُغلت مولد الموجات فوق الصوتية، وشُرع في التجهيز.
تسجيل البيانات المختلفة أثناء العملية، مثل وقت التجهيز، وعمليات إزالة المواد، وخشونة السطح، وما إلى ذلك.
ويتم فحص وتحليل القطع التي يتم تجهيزها، مثل أنسجة الذهب، والصلب، والصبر، وما إلى ذلك.
نتائج التجارب والتحليلات
ومن خلال التجربة، حصلنا على النتائج التالية:
وفي ظروف المعالجة نفسها، يمكن استخدام تقنيات المعالجة بمساعدة الاهتزازات فوق الصوتية أن يحسن بقدر كبير من كفاءة المعالجة ويقلل من خشونة السطح.
ومع زيادة وقت المعالجة، تنخفض تدريجيا إزالة المواد وخونة السطح، ولكن عندما تكون العملية أطول مما ينبغي، تنخفض نوعية السطح.
ويمكن زيادة تحسين كفاءة المعالجة ونوعية سطحها من خلال تحسين مستوى الأمثل للبارامترات ولهيكل أدوات مولد الموجات فوق الصوتية.
ومن خلال هذه التجربة، يمكننا أن نخلص إلى الاستنتاجات التالية:
ومن شأن استخدام تقنيات المعالجة بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أن يحسن كفاءة تجهيز وحدات الصلب غير القابل للصدأ، وأن يقلل من خشونة السطح، وأن يحسن نوعية المكونات وأدائها.
ومن شأن تحقيق المستوى الأمثل من البارامترات المتعلقة بالمولد بالموجات فوق الصوتية وبرأس الأدوات أن يزيد من كفاءة المعالجة ونوعية سطوح، مما يتيح إمكانيات أكبر للتطبيق العملي.
وإذ نتطلع إلى المستقبل، نرى أن هناك تطبيقات واسعة النطاق لتكنولوجيا المعالجة بمساعدة الاهتزازات فوق الصوتية في مجال تصنيع الصلب غير القابل للصدأ. ويمكن في المستقبل إجراء المزيد من الدراسة المتعمقة للأساس النظري والتطبيق العملي لهذه التكنولوجيا، بما في ذلك تحقيق المستوى الأمثل لبارامترات المعالجة، وتحسين أداء العمليات، ودقة أحجام التحكم. وفي الوقت نفسه، ومع تطور التكنولوجيا، يتوقع أن يتم تطبيق وتطوير هذه المعالجة الفعالة والسليمة بيئيا في عدد أكبر من المجالات.
