ultrasonic

超音波加工について

音波ってなに?

超音波といえば、魚群探知機やレーダー、センサー、洗浄等、様々な分野において利用されています。
ここでは、超音波とは何か、また、超音波がどのような効果をもたらし精密・微細加工を可能にしているかをご紹介します。

まず、音波とは何でしょう?

例えば水面に小石を投げ込むと、水面に波が立ち波紋が何処までも広がって行きます。この波紋と同様に、音も空気の振動により目には見えませんが波が起こります。このように、「振動する物が周囲に伝える波動」が音波です。

音波は音源が振動することによって発生します。人の声の場合は声帯を震わせることにより発生するのです。

超音波とは

では超音波とは何でしょう?

人の耳で聞き取れる可聴周波数範囲は20Hz~20kHzと言われています。
一般的に超音波とは人の可聴周波数範囲外の高音の音波の総称として用いられます。

残念ながら、人の耳で超音波を聞き取ることは出来ません。しかし、この世の中には超音波を使って生活している動物がいます。 イルカやコウモリは自ら超音波を発し、反射音を感知します。これによって広い海中や暗い洞窟の中で正確に状況を把握する事ができるのです。

また、工学などの専門分野では「人の耳で聞くことを目的としていない音波」「何らかの業務に応用できる音波」として認識されています。 音は周波数(Hz)でその高さが決まります。周波数とは、1秒間に何回振幅するかということを表しており、1秒間に1,000回振幅する音は1,000Hzです。

つまり、超音波を発生させるということは、それだけ高い周波数の振動が発生し、それを精密・微細加工に応用できるということです。

超音波の利用例

超音波は何に利用されているのでしょう?
町を歩いているとメガネ屋さんの店頭にメガネ洗浄機をよく見かけます。
実はこの洗浄機にも超音波は利用されています。超音波は様々な分野で利用されています。

超音波洗浄機半導体基板やガラス基板など超精密加工製品の洗浄に利用され、液晶・半導体・自動車部品・家電など生産ラインでは必需品となっています。
超音波接合通信機器・家電・自動車などのプラスチックや金属部品の接合をします。
超音波を応用した測定超音波の伝播速度が速く指向性が高い事を利用し、各種測定を行っています。
下記に例を示します。
  • 魚群探知機
  • 超音波探傷機
  • 超音波診断装置

加工機への利用

岳将では、この超音波を利用した加工技術で、従来では加工が難しかったセラミックス・ガラス・サファイア・ジルコニア・単結晶シリコンなどの高硬度脆性材料の精密・微細加工を行なっております。

加工機への利用

超音波を加工機に利用すると、超音波が生み出す振幅により、加工機による研削・切削に加え、材料を精細に破砕していく事が可能になります。
そのため加工抵抗/ワークダメージの低減、砥石の目詰まり/目つぶれ低減など、特徴的な効果が得られます。

また、超音波を切削に利用した場合、構成刃先防止、切削バリの低減などの効果が得られます。

超音波加工について
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