Doorbreken met nieuwe technologieën vraagt om de nodige basiskennis van die technologieën en hun mogelijkheden. We stellen ze aan u voor aan de hand van een reeks infofiches. Deze bijdrage van professor Bert Lauwers van KU Leuven, gebaseerd op informatie van onder meer het CIRP en professor Brecher (RWTH Aachen/Fraunhofer IPT)  is een introductie tot  ultrasoon gesteund superfinishing (honen met korte slag).

Met deze afnemende, hybride technologie kan het oppervlak van verschillende materialen zoals ferrometalen en keramiek worden bewerkt. Het procedé bevindt zich in de validatiefase in een labo-omgeving.

Procedé

Met ultrasoon ondersteund superfinishing kunnen cilindrische precisiewerkstukken worden afgewerkt. Hiervoor worden hoonstenen (SiC, Al₂O₃, ...) en een superfinishing-riem ingezet. Het procedé is een combinatie van het klassieke superfinishing en ultrasone trilling  van het gereedschap. Het gereedschap wordt hierbij tegen een roterend werkstuk gedrukt met een wel gedefinieerde radiale contactdruk (0,4-4 N/mm²). De centrische oscillatie van het gereedschap gebeurt aan een lage frequentie. In radiale richting trilt het centerpunt van het  gereedschap met een een ultrasone frequentie van 20 kHz en een amplitude tot 25 µm.

Dit procedé is een nieuwe economische methode om cilindrische werkstukken een superfinishing-afwerking te geven door de gereedschapslijtage en gebruikte krachten tijdens het procedé te reduceren.

Belangrijkste voordelen van het proces zijn:

• De trilling  geeft een betere verwijdering van spaandeeltjes in de de proceszone
• Proceskrachten zijn lager
• De gereedschapsslijtage is lager

Zo kunnen bijvoorbeeld gevormde oppervlaktetexturen voor smering geproduceerd worden.

Het procedé moet weliswaar verder ontwikkeld worden om een stabiele overdracht van de ultrasone energie naar de hoonstenen te bekomen. Ook moet de trillingsamplitude beter onder controle gehouden worden tijdens het procedé. Daarnaast dient de toepassing van ultrasone trilling  op de superfinishing-riem verder verbeterd te worden. Er is ten slotte ook nog altijd behoorlijk wat tijd nodig voor het ontwerp en de berekening van de sonotrode gereedschappen.

Dit artikel kwam tot stand dankzij het project "Doorbraaktechnologie voor een Vlaamse maakindustrie met toekomst” in het kader van Vlaanderen in Actie en met steun van het Agentschap Ondernemen.