為了加工電子零件(陶瓷)及光學零件(光學玻璃製的稜鏡、濾光鏡)而開發的超音波切割製程，提高了刀片切割面對難以加工的玻璃、陶瓷等難切削材料的加工效果。

以往面對難切削材料加工時遇到的困難

玻璃、陶瓷、金屬、樹脂等難切削材料在使用刀片切割時會發生以下各式問題

1. 一旦發生切割刀片研磨顆粒鈍化^*1、及包刀^*2等現象致使加工負荷增大^*3，便會導致進一步的崩缺及毛邊擴大、切割刀片破損、異常磨損以及工作物因高速摩擦導致的燒結等現象。
   *1 切割刀片前端的研磨顆粒產生磨損，且表面研磨顆粒不再露出的現象。在這種狀態下，切割刀片無法正常進行加工。
   *2 指切割刀片前端粘附了加工物的切削碎屑及膠帶等，致使表面研磨顆粒無法裸露呈現最佳狀態。與研磨顆粒鈍化一樣，切割刀片將無法正常進行加工。
   *3 使用較細的研磨顆粒或提高進刀速度，都會導致加工負荷上昇。可以透過確認主軸電流值來得知加工負荷是否提高。
2. 可使用的切割刀片種類受到限制。為防止研磨顆粒鈍化及包刀等現象的發生，便會選擇使用較易磨耗的結合劑之刀片，但同時壽命也會縮短。另外，即使在選擇研磨顆粒尺寸時，也需要採用尺寸較大的#320～#600等，相對粒徑較大的研磨顆粒。

為了解決在刀片切割在面對難切削材料加工過程中出現的上述問題所開發的，就是超音波切割技術。

超音波切割加工原理

超音波切割使用內含超音波震盪器的2英吋專用切割刀片。此專用刀片在刀片基座上有特殊縫隙讓主軸本身震動不被傳遞，使其有效率地朝半徑方向震動，且讓刀片外徑有著一下膨脹、一下縮小的運動方式。（圖1）

圖1.超音波振動發生的原理

透過超音波震動使切割刀片在半徑方向上產生瞬間的伸縮，就能在極短的時間內使研磨顆粒與工作物之間在高加速度狀態下反復進行碰撞。（圖2）因為加工時以刀片的半徑方向在工作物上產生破碎層，所以可大幅度地降低加工負荷。另外由於超音波的振動，致使切割刀片與加工物之間產生間隙，從而大大改善了研磨顆粒的冷卻效果，並可期待因防止研磨顆粒鈍化及包刀等現象所導致的加工品質與切割刀片使用壽命提高。

圖2.超音波切割加工原理

• 一般的切割加工

  

• 超音波切割

  

超音波切割的優點

透過減少加工負荷及改善磨粒的冷卻狀況，產生了許多優點。

1. 因為有適當的刀片磨耗，可維持切削力並抑止突發性崩缺的發生。在以下的SiC全切實驗中，得到崩缺降低了約一半的結果。
2. 即使在加工樹脂和金屬等延展性材料時，由於研磨顆粒的冷卻效果和超音波強力震動的作用，能夠抑制切削碎屑粘附在切割刀片的前端，從而能防止因包刀而導致加工不良現象（毛邊增大）的發生。
3. 由於能採用強度雖然較高，但容易發生研磨顆粒鈍化及包刀的電鑄類結合劑，還可選擇尺寸較小的研磨顆粒。綜合以上兩者使切割刀片厚度可以更薄。可期待材料良率的提高。

超音波切割專用切割刀片

欲使用超音波切割需搭載專用刀片、超音波發振電源、振幅量測裝置、專用刀座＆帽蓋，以及專用軟體，以上總稱為超音波切割裝置。以上裝置不只在新機出廠，目前正在使用之機台也能於現地改造加裝。刀片結合劑種類與一般刀片無異，可從樹酯結合劑、金屬結合劑與電鑄結合劑之中選擇，能滿足客戶各式的需求。

搭載機種

DAD3000系列、DFD6000系列等可搭載。
有關詳細資訊請與我們聯繫。

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