超声辅助雕铣技术,陶瓷加工告别崩边裂纹
超声辅助雕铣技术是一种先进的陶瓷加工技术,它通过在刀具或工件上施加高频振动,有效解决了陶瓷加工中常见的崩边裂纹问题。以下是对该技术的详细介绍:
技术原理:超声辅助雕铣技术的核心是利用超声波发生器将高频电信号经功率放大后传输至超声刀柄,通过压电效应转化为机械振动,这种振动再经变幅杆放大振幅至微米级,使刀具产生每秒数万次的高频冲击。从而使刀具与工件的接触时间缩短 80% 以上,实现 “脉冲切削”,有效降低切削阻力与刀具偏斜。

减少崩边裂纹的机制
改变材料去除方式:在刀具或工件端施加 20-40kHz 的高频微幅振动,振幅为 5-20μm,使传统的 “刚性推挤切削” 变为 “高频轻切 + 微冲击去除”。刀具刃口以极短接触时间,≤0.1ms 与脆瓷表面作用,材料以 “微破碎” 形式剥离,而非传统切削的 “塑性撕裂”,切削力可降低 40%-60%,边缘应力集中现象大幅缓解,从而减少崩边裂纹的产生。
降低切削力:超声波辅助加工通过高频振动使刀具与工件周期性分离,切削力大幅降低。例如在加工氮化铝、氧化铝等陶瓷基板时,切削力能减少至传统加工的 1/3-1/10,刀具偏斜得到有效控制,这对于防止陶瓷材料在加工过程中因受力过大而产生崩边裂纹非常关键。
减少切削热:在超声波辅助加工中,刀具与工件的接触时间短,摩擦热产生少,相比传统加工,切削温度可降低 60%-80%,避免了因高温导致的材料膨胀、变形等问题,从而减少了热应力引发的崩边裂纹风险。

实际应用效果:以氧化锆陶瓷手机中框加工为例,传统切削崩角率达 18%-25%,采用超声波辅助后,崩角率可降至 1% 以下,且崩角尺寸≤0.02mm,完全满足精密装配要求。在加工复杂形状的陶瓷工件时,如具有微小孔槽或精细曲面的陶瓷零部件,超声辅助雕铣技术能够有效控制加工误差,实现更高的加工精度,减少崩边裂纹的出现,提升陶瓷制品的质量和性能。