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對于某些性能硬而脆的固體材料(如玻璃、紅寶石、金剛石、陶瓷、石英、玉石、硅片等)進(jìn)行加工鉆孔,用機械加工方法是很困難的,使用超聲波可以在這些材料上加工任何形狀的孔。將超聲波換能器焊接在磁致伸縮式超聲波換能器上,使超聲能量集中到加工工具的末端,這樣就可以用很少的能量達(dá)到破壞材料的要求。
聚能裝置頂部有一個工具頭,其工具頭形狀是在材料上加工的模型,在工作時,材料表面加水與磨料的混合液(磨料一般有硬度較大的金剛砂、碳化硼、碳化硅等),在超聲發(fā)生器的作用下進(jìn)行超聲振動,通過聚能器推動工具頭的高速超聲波振動,猛烈的超聲波振動向潤濕的磨料(金剛砂)施加切向的應(yīng)力,從而磨料將工件表面的應(yīng)力向四面分散,從而發(fā)生空化現(xiàn)象,這種現(xiàn)象產(chǎn)生巨大壓力,并迅速破壞材料表面,這種情況下材料表面將留下想要的形狀。