Способ ультрозвуковой обработки материалов

и о, тн Р ст ОПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 11 563200 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.е В 08 В 3/12В 011 1/12В 02 С 19/18 с присоединением заявки Ме Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 30.06.77. Бюллетень Ме 24 Дата опубликования описания 22.07,77(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ГосУдаРственный комитет (23) Пртторитег Изобретение относится к способам ультразвуковой обработки материалов в жидкой среде и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности при очистке деталей, снятии заусенцеви измельчении порошковых материалов.Известен способ обработки материала вжидкой среде под воздействием фокусирующих ультразвуковых колебаний, создаваемыхкольцевым излучателем 1).Недостатком этого способа является то, что,при его осуществлении не достигается одновременная обработка материала в зоне максимального ультразвукового воздействия и вфокальной области излучателя. Это происходит потому, что, материал распределяется повсему объему ванны, а фокальная область образуется в центре излучателя, вдоль его продольной оси,Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ультразвуковой обработки при воздействии фокусирующих колебаний, при котором жидкую средувращают 2).Этот способ применяется в промышленностидля измельчения порошковых материалов иреализуется на установке УПХАм, Прн этомспособе в фокальной зоне излучателя образуют незамкнутую газообразную полость (воронку), вследствии чего ультразвуковые колебания отражаются от границы жидкость - воздух и во всем рабочем объеме обеспечиваетсяравномерное ультразвуковое поле. Этим обес 5 печнвается одновременная обработка всегоматериала,Недостатком этого способа является то, чтов нем не реализуется преимущества фокусирующих колебательных систем, т, е. для обра 10 ботки не используется фокальная область излучателя, в которой достигается высокая интенсивность кавитации.Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности ультразву 15 ковой обработки путем одновременной и непрерывной обработки всего материала в фокальной области ультразвукового излучателя.Это достигается тем, что в качестве рабочейсреды применяют жидкость с более высокой20 плотностью, чем у обрабатываемого материала, а ось вращенття жидкой среды совмещаютс главной осью симметрии фокальной кавитационной области ультразвукового излучателя.Кроме того, скорость вращения рабочей сре 25 ды меняют. Это позволяет обеспечить равномерную обработку материала.Выполнение предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.В рабочую ванну, образованную, например,30 внутренним стаканом кольцевого ультразву563200 Составитель В. ШадринаТекред 3. Тараненко 1(орректор Т. Добровольская Редактор Г. Лановая Заказ 1606/5 Изд,567 Тираж 738 Подписное Ц 1-1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 кового излучателя типа ЦМС, загружают обрабатываемый материал, например окись кремния. Заливают в упомянутую ванну жидкую среду с плотностью большей, чем у обрабатываемого материала, например тетрабромэтан. Вращают жидкую среду с обрабатываемым материалом, например, при помощи мешалки, установленной на крышке рабочей ванны. При этом частицы обрабатываемого материала всплывут и соберутся к оси вращения, которую совмещают с продольной осью цилиндрического излучателя. Включают ультразвуковые колебания и производят обработку материала, который полностью находится в фокальной кавитационной области излучателя. При этом непрерывное вращение жидкой среды не позволяет обрабатываемому материалу распределится по всему объему рабочей ванны. Меняют угловую скорость вращения жидкой среды, например, за счет регулируемого привода мешалки и вследствие этого перемещают обрабатываемый материал вдоль главной оси симметрии фокальной кавитационпой области. Применение предлагаемого способа ультразвуковой обработки позволяет в сравнении с известными способами сократить время обработки, например, диспергирования порошковых материалов на 20 - 30 . Формула изобретения 5 1. Способ ультразвуковой обработки материалов жидкой среде при воздействии фокусирующих ультразвуковых колебаний, при котором жидкую среду вращают, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения производительности обработки, плотность жидкой среды выбирают более высокой, чем у обрабатываемого материала, а ось вращения жидкой среды совмещают с главной осью симметрии фокальной кавитационной области ультразвукового излучателя.2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что, скорость вращения жидкой среды в процессе обработки меняют.Источники информации, принятые во шшмание при экспертизе1. Бронин Ф, А., Чернов А. П. Сравнительные испытания ультразвуковых установок с преобразователями ЦМС и ПМС - 15 А - В сб.: Применение ультразвука в металлургичс ских процессах, М., Металлургия, 1972, с.155 в 1.2. Лойцанский Л, Г. Механика жидкости игаза. М., Наука, 1970, с. 105, 107.