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超聲波鏡面加工刀具 
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高束能「∞」EPU30系列超聲波鏡面加工設備

?       公司以“高束能”品牌系列產品為主,隨著國家的發展,超聲波強化設備成為了抗疲勞制造核心技術,高束能「∞」EPU30系列超聲波強化設備,即Energy Processing Unit一種以壓電為核心的能量發生單元,具有高頻率、大能量、聚焦強的特性,適合于各類機械納米加工及其他領域「∞」的應用,利用每秒幾萬次的頻率將能量打入工件內部, 實現梯度納米細化、表層鏡面加工、應力轉化、疲勞性能提升等。應用到機械加工行業中可帶來巨大革新,開辟了嶄新的金屬加工新時代;

超聲波強化設備

圖1 超聲波強化設備電器控制系統和強化頭

一、特點:

強化能量大:工作頭輸出沖擊力最大可達2500N 以上;

振幅行程可調:可根據電源電壓直接控制振幅的范圍,最大可達到2mm。

金屬強化明顯:處理后金屬納米晶層厚度可達 100μm,影響層厚度可達 20mm;

組建匹配簡單:電源和能量塊之間可自由互換,即電源與能量塊之間不是一對一而是多對多的關系;

外形小巧,處理范圍廣。設備可既可處理外圓表面、內孔表面及各種型面,可處理特定的型面。

二、技術

?      利用GSN能量強化設備對待加工工件表面進行能量沖擊,使金屬晶格融化并納米級排列,加工工件形成納米晶→超細晶→粗晶變形層→粗晶基體變化的梯度納米結構稱之高束能技術。

抗疲勞梯度納米鏡面加工

圖2 超生強化后組織梯度納米化狀體   

三、性能:

1、疲勞強度提高 99 倍以上

超聲疲勞強度提高 100 倍以上.png

       圖3 SN400 鋼焊縫在 GSN前后的疲勞試驗     圖4 低碳鋼屈服強度和延伸率隨GSN處理時間的變化

2、表面硬度提高 40%以上

表面硬度提高 40%以上.png

                   圖5 幾種典型材料經GSN處理后硬度沿深度的變化

3、耐磨性提高 99% 以上

超聲波強化設備耐磨性提高 100% 以上.png

圖6 低碳鋼在GSN前后磨損量(a)及摩擦系數(b)隨載荷的變化

4、降低表面化學熱處理的條件(降低溫度、縮短時間),提高處理效果

圖片112.png

圖7 38CrMoAl 原始樣品和GSN樣品滲氮后氮濃度(a)和硬度(b)隨深度的變化

5、增加表面處理(如噴涂、電鍍、沉積等)與基體的結合力

超聲波強化設備增加表面處理.png

圖8 38CrMoAl 原始(a)和 GSN(b)樣品經 400℃、30h 氣體滲氮后的橫截面組織

6、表面光潔度可達鏡面效果(Ra≤0.05μm)材料表面納米晶組織與基體之間不會發生剝層和分離,性能穩定無加工條件限制,可局部處理,也可以整體處理

鏡面加工設備

四、參數

名稱

技術參數

加工工件硬度范圍

≤HRC55

工件預加工表面粗糙度

Ra3.2 以下

工件預加工精度

IT8 以上

走刀速度

50-150m/min

走刀量

0.05-0.2mm/r

工件余量

0.05-0.02mm

壓入量

0.1-1mm

工作頻率

2000-5000Hz

工作頭沖擊力

≥100000N

工作頭沖擊位移

0-2mm

冷卻空氣流量

10-1500pm

冷卻空氣壓力

0-8MPa


?       山東品創機械設備有限公司是以超聲波制造為主的廠家,科研技術轉化產品;其中高束能系列產品有:高束能鏡面設備、超聲微鍛設備、應力消除設備、光波復合機床、滾壓刀具、超聲波切削刀具、機床工裝夾具刀架、振動車削、超聲波刀柄、修光刃車刀、高光鉆銑刀、超硬刀具、超硬微納米材料、超聲切割設備、超聲波換能器、抗疲勞機器人及專用裝備等。主要解決國民制造效率低、工藝環節差、綜合成本高、產品使用壽命短的問題。為航空航天、科研院所、軍工造船、軌道交通等國內外大型單位及企業締造束能改性加工產品,并提供完善解決方案。