La lavorazione assistita da vibrazioni ad ultrasuoni (UVAM) è una tecnologia di produzione avanzata emergente che ha recentemente attirato l'interesse della ricerca a livello globale per l'elaborazione di compositi in fibra di carbonio. Questa tecnica offre vantaggi significativi, tra cui forze di taglio ridotte, usura di utensili ridotti al minimo e una migliore qualità della lavorazione, rendendola particolarmente adatta per materiali duri, fragili e difficili da machine come la fibra di carbonio. Di seguito è riportata una breve introduzione a Uvam per i compositi in fibra di carbonio.
La lavorazione convenzionale dei compositi in fibra di carbonio spesso provoca difetti come delaminazione, lacerazione, burro e sfilacciamento, insieme a sfide a bassa precisione e ad alta difficoltà di elaborazione. Esperimenti sistematici di vibrazione ad ultrasuoni dimostrano che UVAM migliora sostanzialmente l'accuratezza e l'efficienza della lavorazione. I componenti elaborati con UVAM ottengono valori di rugosità superficiale stabili tra RA 0. 9 e 2,5 μm, migliorando significativamente la qualità della superficie rispetto al taglio convenzionale. L'ottimizzazione della frequenza e dell'ampiezza ad ultrasuoni riducendo la profondità di taglio e la velocità di alimentazione minimizza ulteriormente i difetti nella lavorazione composita.
Un sistema UVAM per la fibra di carbonio è costituito principalmente da un'unità di alimentazione ad ultrasuoni, sistema di trasmissione di energia, trasduttore e corno ad ultrasuoni. Sovrapponendo vibrazioni ultrasuoni sullo strumento di taglio, e tangenzialmente lungo la direzione di rotazione del pezzo o parallelamente alla direzione dell'alimentazione su un tornio convenzionale, la qualità della superficie è notevolmente migliorata. Questo approccio riduce l'usura dello strumento del 30%, riduce la rugosità della superficie del pezzo del 25-50%e migliora la rotondità del 40-50%.
