التصنيع الميكانيكي بالموجات فوق الصوتية Ultrasonic machining

هي عملية تصنيع حديثة وغير تقليدية حيث تستخدم للعمل على المواد الموصلة وغير الموصلة للكهرباء، والمواد الصلبة والهشة وبالذات الهشة التي لا يمكن العمل عليها باستخدام الطرق التقليدية، التي ستؤدي لكسرها بالتأكيد، حيث تستخدم هذه الطريقة الموجات فوق الصوتية (لا يستطيع البشر سماعها)، وتمتاز هذه الطريقة بالدقة المتناهية حيث جعلت الكثير من التطبيقات التي كان يصعب صناعتها بالطرق التقليدية سهلة وبسيطة للغاية.

مبدأ عمل التصنيع الميكانيكي بالموجات فوق الصوتية Ultrasonic machining

يتم تصنيع أداه القطع بنفس الأبعاد للمادة المقطوعة حيث لو أردنا حفر حفرة بقطر 1سم نستخدم اداه قطع بنفس القطر، وتقوم الأداة بأرسال هذه الموجات التي تعمل بتردد من(20-30 كيلو هرتز)، وبنفس الوقت يكون هناك خرطوم يضخ سائل ممزوج بحبيبات تتدفق بين أداه القطع وقطعه العمل وعندما ترسل أداه القطع الموجات، تقوم الموجات بتحريك الحبيبات بسرعة وطاقة حركية عاليتين، تؤدي إلى حفر  الجسم المراد العمل علية وبدقه متناهية ونعومة عالية جداً ويمكنك النظر في الشكل ادناه.

مميزات التصنيع الميكانيكي بالموجات فوق الصوتية

لهذه الطريقة من التصنيع الكثير من المميزات أبرزها أنها تستخدم  لحفر ثقوب دائرية وغير دائرية في مواد شديدة الصلابة مثل الكربيد والسيراميك وما إلى ذلك، و انها العملية الأنسب للمواد الهشة مثل الزجاج والسيراميك والاحجار الكريمة ومواد مثل التنغستن، وتتميز أيضا أنها تعطي سطح أملس للغاية.

مساوئ التصنيع الميكانيكي بالموجات فوق الصوتية

أحد أبرز مساوئها أنها تحتاج طاقة عالية جداً للعمل، مما يؤدي إلى ارتفاع فاتورة الكهرباء وأيضا أنها بطيئة للغاية وتحتاج وقت طويل للحفر، وأيضاً بسبب الاهتزازات العالية جداً فإن عمر أداه القطع قليل للغاية ويجب تغييرها كل فترة وأيضاً أنها تعمل على مساحات صغيرة ولا يمكن استخدامها في مساحات كبيرة.

تطبيقات التصنيع الميكانيكي بالموجات فوق الصوتية

هناك الكثير من التطبيقات التي يصعب عملها بالطرق التقليدية، مثل عملية الحفر أو الخراطة أو التفريز لأنها ستؤدي إلى كسر القطعة أو أن نحصل على سطح خشن فنلجأ لهذه الطريقة وأبرز الاستخدامات لهذه العملية هي:

1. حفر الثقوب الدائرية وغير الدائرية

وبالذات غير الدائرية لأن الثقوب الدائرية يمكن حفرها عن طريق الدرل لكن الثقوب غير الدائرية على شكل مربع مثلاً فإن طريقة التصنيع هذه مثالية للغاية.

2. حفر ونقش أعماق صغيرة للغاية

أحياناً نحتاج النفش على معادن أو مواد شديدة الصلابة وأخرى هشة أو الجواهر والألماس والأحجار الكريمة، فإن افضل الطرق لفعل ذلك هو عن طريق طريقة التصنيع هذه، لأنها الأكثر أماناً خصوصاً مع الأحجار الكريمة الثمينة جداً فيمكننا النقش كما نريد دون الخوف من أن نكسر او نؤذي المادة.