ガラス、セラミックス細穴加工、深穴加工のプロフェッショナル

超音波スピンドルの仕組みと効果

超音波スピンドルの仕組み

– Rs-JAPANの超音波スピンドルは40kHzです –

 

スピンドル内部に組み込まれたアクチュエータ(超音波振動子)に電圧を印加する事で40kHz(1秒間に4万回)の超音波振動が発生します。

この振動が

・ツール先端まで効率よく伝えられるように
・ツール先端がZ軸方向にのみ振動するように

アクチュエータ、ブースター、ツールホルダー及びツールは40kHzで共振(共鳴)するよう設計、調整されています。

 

共振が取れていない場合 ⇒ アンプに負担、異常発熱⇒スピンドルの破損
ツール長さ未調整の場合 ⇒ ツール先端が斜めや横方向に振動⇒品質悪化、ツール寿命低下

Rs-JAPANの超音波スピンドルは効率よく共振(共鳴)します。
主軸15,000min-1回転、24時時間連続時も安定してツール先端がZ軸方向に超音波振動します。

超音波共振中の伸縮モデル

動きを分かり易くするため縦方向、横方向に大きく膨らませています。
実際はZ軸方向(p-p)2μm~20μm(アンプ出力で調整)程度の振幅量になります。
超音波共振中はこの超音波振動を4万回/秒行っています。
ガラス、サファイア、Si(シリコン)等の脆性材料穴加工に効果があります。

はやめ
ゆっくり
ultrasonic fast01 ultrasonic slow01

 

超音波スピンドルの効果

Siウエハザグリ加工の目詰まり比較

超音波スピンドル目詰まり比較

φ4ダイヤモンド電着ツール、ステップ加工によるザグリ加工

加工事例

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