SPE 4602TEKNOLOGI PEMBUATANULTRASONIC MACHINING

MOHD FAIZAL BIN OMAR

AP090074

SEJARAH Asal usul teknologi ultrasonik boleh dikesan

kembali kepada penyelidikan tentang kesan piezoelektrik yang dijalankan oleh Pierre Curie sekitar tahun 1880.

Beliau mendapati bahawa simetri kristal seperti kuarza dan garam Rochelle (sodium titrate kalium) menjana cas elektrik apabila tekanan mekanikal digunakan.

Sebaliknya, getaran mekanikal diperolehi dengan menggunakan ayunan elektrik untuk kristal yang sama.

WHAT?

SEJARAH Salah satu aplikasi yang pertama untuk ultrasonik

adalah sonar (singkatan untuk navigasi antara bunyi).

Ia telah digunakan secara besar-besaran oleh Tentera Laut Amerika Syarikat semasa Perang Dunia II untuk mengesan kapal selam musuh.

Nilai frekuensi sehingga 1GHz (1 bilion kitaran sesaat) telah digunakan dalam industri ultrasonik.

Aplikasi ultrasonik hari ini termasuk pengimejan perubatan (imbasan janin dalam kandungan) dan ujian untuk retak dalam pembinaan kapal terbang.

WHAT?

GELOMBANG ULTRASONIK Gelombang ultrasonik adalah

gelombang bunyi berfrekuensi lebih tinggi daripada 20,000 Hz.

Gelombang ultrasonik boleh dihasilkan menggunakan mekanikal, sumber tenaga elektromagnet dan haba.

Ia boleh dihasilkan dalam gas (termasuk udara), cecair dan pepejal.

WHAT?

MAGNETOSTRICTIVE TRANSDUCERS Magnetostrictive transducers

menggunakan kesan magnetorintangan songsang untuk menukarkan tenaga magnetik kepada tenaga ultrasonik.

Ini dapat dicapai dengan menggunakan medan magnet yang berselang- seli untuk logam aloi tertentu dan ferit.

WHAT?

PIEZOELECTRIC TRANSDUCERS Transduser piezoelektrik menggunakan

kesan piezoelektrik songsang menggunakan hablur tunggal semulajadi atau sintetik (seperti kuarza) atau seramik (seperti barium titanat) yang mempunyai kesan piezoelektrik yang kuat.

Seramik mempunyai kelebihan berbanding kristal dalam membentuk daya memutus, menekan dan pengembang.

WHAT?

PRINSIP PEMESINAN ULTRASONIK Prinsip Pemesinan Ultrasonik dalam proses

Pemesinan Ultrasonik, bahan yang tidak dikehendaki dikeluarkan oleh mikro-chipping atau hakisan dengan zarah kasar.

Dalam proses USM, alat yang diperbuat daripada bahan yang lebih lembut daripada bahan kerja, berayun oleh penggerak dan Sonotrode pada frekuensi kira-kira 20 kHz dengan amplitud kira-kira 25,4 um (0.001 in).

Alat ini menekan zarah kasar, dalam jurang antara alat dan bahan kerja, memberi kesan kepada normal dan berturut-turut pada permukaan bahan kerja.

WHAT?

PRINSIP PEMESINAN ULTRASONIK

WHAT?

PRINSIP PEMESINAN ULTRASONIK Dalam satu gerakan, alat bergerak ke bawah dari

kedudukan yang paling atas dengan kelajuan bermula pada sifar kemudian ia mempercepat untuk akhirnya mencapai kelajuan maksimum pada kedudukan purata.

Kemudian alat melambatkan kelajuan dan akhirnya mencapai sifar sekali lagi pada kedudukan terendah.

Apabila saiz kersik terletak berhampiran dengan kedudukan purata, alat mencecah kersik dengan kelajuan penuh.

Semakin kecil saiz kersik, kurang juga momentum ia terima daripada alat.

Oleh itu, terdapat zon kelajuan berkesan untuk alat dan sepadan terdapat pelbagai saiz berkesan untuk kersik.

HOW?

PRINSIP PEMESINAN ULTRASONIK Dalam proses pemesinan, alat, pada satu ketika, kesan ke atas

kersik terbesar, yang terpaksa menjadi alat dan bahan kerja. Sebagai alat yang terus untuk bergerak ke bawah, daya yang

bertindak ke atas kersik meningkat dengan pantas, oleh itu sesetengah daripada kersik boleh patah.

Sebagai alat yang bergerak jauh ke bawah, lebih banyak kersik dengan saiz yang lebih kecil bersentuhan dengan alat, daya yang bertindak pada setiap kersik menjadi kurang.

Akhirnya, alat datang ke akhir gerakan, bilangan kersik di bawah kuasa memberi kesan dari kedua-dua alat dan bahan kerja menjadi maksimum.

kersik dengan saiz yang lebih besar daripada jurang minimum akan menembusi alat dan permukaan kerja pada takat yang berlainan mengikut diameter dan kekerasan kedua-dua permukaan.

HOW?

BAHAN YANG BOLEH MENGGUNAKAN USM Stainless steel. Kaca Mild steel. Ceramik Plastik Batu mineral Tungsten Kayu.

WHAT?

APLIKASIDigunakan untuk:

Menggerudi. Mengikis Membentuk syiling. Menindik kekal operasi kimpalan ke atas semua bahan-

bahan yang boleh dianggap sesuai oleh pelelas.

WHAT?

ADVANTAGES Pemprosesannya adalah tanpa haba,

tanpa bahan kimia dan tanpa elektrik menjadikan tiada perubahan pada komposisi kimia dan bentuk fizikal bahan kerja.

Mesin ini mengeluarkan gelombang bunyi yang tidak didengari manusia. Kurang pencemaran bunyi.

WHAT?

DISADVANTAGES Kadar pembuangan bahan adalah agak

rendah, biasanya kurang daripada 50 mm3/min.

Sebatian yang digunakan boleh menghauskan dinding lubang di mesin kerana ia dialirkan kembali ke arah permukaan

WHAT?

KESELAMATAN Pekerja MESTI memakai goggle

pelindung mata bagi mencegah serpihan kasar atau cip-cip halus daripada memasuki mata.

WHAT?

SEKIAN.

TERIMA KASIH KERANA MENDENGAR