超聲波工藝改革復合材料加工方式

　　拉夫堡大學(英國萊斯特郡)的研究人員已成功開發(fā)出一款設備，據(jù)稱可以改革復合材料的切割、鉆孔和碾磨方式。這款設備涉及超聲波輔助加工技術(shù)(UAM)，采用了一種經(jīng)過特殊設計的壓電式轉(zhuǎn)換器，與傳統(tǒng)的車床、鉆床或銑床聯(lián)合工作。

這款設備可以在任何場所創(chuàng)造20-39千赫的超聲波振動，其加工技術(shù)可使工作區(qū)域的復合材料充分變軟，大大降低了對切削工具的依賴性，損壞小、浪費少，而且拋光效果更佳。

UAM是拉夫堡大學Vladimir Babitsky教授的腦力產(chǎn)物，近幾年來通過Anish Roy博士和Vadim Silberschmidt教授的支持，得到了廣泛的發(fā)展。

在過去十年，一些博士項目取得了成功，包括近期Vaibhav Phadnis 和Farrukh Makhdum關于對碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料鉆孔的挑戰(zhàn)性任務。Phadnis從事復合材料行業(yè)，他相信，當這臺設備也能用于其他材料的鉆孔時，比如鎳合金，它將大大提高制造商的工作效率。

Roy說道：“英國制造業(yè)生產(chǎn)和新訂單均在持續(xù)上漲。這意味著我們應該去尋找更好的、更具經(jīng)濟效益的、更可持續(xù)性的加工方式。超聲波輔助加工技術(shù)就是一個很好的答案。這項技術(shù)在實驗室取得了成功，甚至可以切割難以處理的航空航天合金。它使加工變得如此容易，就像在切黃油一樣。”他補充道：“超聲波輔助鉆孔技術(shù)使碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料鉆孔工藝得到明顯改善，大大降低了對復合材料的損壞度。”

Roy稱，挑戰(zhàn)就是將因鉆孔造成材料損壞的可能性降至最低，如何可能，甚至完全消除這種損壞。

目前，這項技術(shù)的應用已經(jīng)延伸至生物醫(yī)學領域，如做矯形手術(shù)時在骨頭上鉆孔。同時，初步研究證明，利用該技術(shù)可在應刷電路板打上微孔，顯示出在高精度零配件領域的應用潛力。

Vaibhav已與空中巴士公司展開合作，稱裝配、使用的簡易以及該技術(shù)帶來的成本優(yōu)勢將使其成為未來制造工藝的完美選擇。