超声振动切割Nomex蜂窝芯材料的研究

为了解决Nomex蜂窝芯材料成形加工过程中加工表面质量差、易产生毛刺、撕裂、脱胶、压溃等问题,研制了一种超声振动切割装置,进行了超声振动切割加工研究。超声振动切割装置的加工性能取决于超声振动系统设计。首先对超声振动切割工作头的结构设计进行了理论探讨,然后采用ABAQUS软件对设计结构进行模态分析、检验及修正。在针对Nomex蜂窝芯材料进行有无超声的初步切割实验中,通过超景深对切割表面进行了放大观察,结果表明:超声振动切割Nomex蜂窝芯材料具有良好的加工性能。

簇生番茄果梗超声切割过程仿真与试验

为揭示超声技术应用于簇生番茄切割采收的机理及优势,比较了簇生番茄果梗材料在常规切割和超声切割中的切割力和去除特性。首先测定了簇生番茄果梗和自制超声切割刀的参数,然后基于Abaqus进行仿真,将果梗纤维化,在宏观和微观仿真中对比常规切割和超声切割过程中的应力及去除机理。最后,自制试验台,通过改变超声切割刀的激振频率、输入电压、切割速度和切割角度进行切割力测定试验并采用响应面法的Box-Behnken进行四因素三水平分析,随后观察果梗断面形貌。结果表明:在自制超声刀工作频率(35~37 kHz)和电压(340~380 V)内,切割速度、角度对切割效果影响最显著,激振频率和输入电压在特定值附近时切割效果最好;在36 kHz、360 V、0.125 cm/s、0°的条件下,仿真中超声切割耗时约为8 s,平均最大切割力为0.635 N,相对于常规切割(1.019 N)降低37.7%;试验中超声切割耗时约为5.3 s,所需切割力最大为0.543 N,相较于常规最大切割力(1.017 N)降低46.6%,同时表面粗糙度降低20.9%,试验与有限元仿真的切割力结果误差为8.9%,基本吻合。超声切割可以降低切割力,缩短切割耗时,同时还提高断面质量,减少果梗组织损伤、水分散失,对延长果实保鲜时间具有一定的意义。

基于超声振动锯割技术的固体发动机燃烧室解剖方法

全面解剖和原位取样是获取发动机贮存性能及其分布最直接、最可信的方式,但由于发动机药柱是火化工产品,机械切割过程存在严重安全隐患。金刚石丝超声振动锯割具有适用材料广、切削力小、切割精度高、切缝窄、切割温升低的技术特点,具备发动机全面解剖的潜在技术应用前景。在分析非金属壳体发动机燃烧室主要材料物理特性的基础上,首先开展了以红外测温温度为控制参数的4参数正交试验研究,初步确定了壳体安全切割工艺参数;然后利用埋入式微型热电偶测量固体推进剂方坯内部切割温度,校核了上述切割工艺参数;然后,通过模拟发动机燃烧室一体化锯割试验,进一步验证了方法的安全性,最后,对贮存18年后的大型发动机燃烧室实施了安全切割。结果表明,该切割方法解剖非金属壳体发动机燃烧室具有高效和安全的优点,有望应用于复合材料壳体发动机寿命研究工程实践。

硅片切割技术的现状和发展趋势

随着太阳能技术和半导体技术的飞速发展,对硅片的直径,厚度和精度提出了更高的要求,传统的硅片加工方式已经不能满足需要。文章分析内圆切割、多线切割、电火花钱切割和超声振动切割四种硅片切割方式,指出多线切割是硅片的主要切割方式,电火花线切割硅片技术有很大的发展潜力,超声振动切割优于其它三种硅片切割方式。

太阳能硅片精密切割技术及其特性研究

本文在对当前太阳能硅片常见切割技术及其特性进行分析和比较的基础上,提出数控超声振动切割太阳能硅片技术,为太阳能硅片的精密切割提供一种新的实用的加工方法。