针对目前的状况,济南山科数控设备有限公司通过自主研发吸收国外先进的加工方法,并结合国内机械行业的实际特点,研究发明了山科超声纳米金属表面加工设备。它是利用金属在常温下的冷塑性特点,采用专门的强化工具,对工件表面施加一定的压力,使其产生塑性流动。其结果是将工件表面原有的微观波峰熨平,使其填入波谷,同时表层金属产生塑性变形强化,形成压应力,提高了零件表面的耐疲劳强度,提升金属工件表面性能,从而使工件质量提高。也可以形象的说是利用高能超声将零件的表面熨平,同时在零件表面产生压应力,提高零件表面的显微硬度、耐磨性及疲劳强度,延长疲劳寿命。
该设备使用方便,在普通车床、镗床、镗铣加工中心上都可使用,对车削、镗削加工后的表面进行加工,能明显使工件的表面得到强化。目前,山科超声纳米作为一种先进的表面强化技术已经应用在许多行业,

超声振动挤压强化装置[17]由超声波发生器、换能器、变幅杆和强化工具头等几部分组成。超声波发生器将普通交流电变成有一定功率输出的超声频电振荡,以提供振动能量;换能器把这种电振荡转化为同频率的机械振动;与换能器焊接在一起的变幅杆,可将换能器的振幅放大,同时使超声振动能量集中传给工具头,使其完成挤压强化过程。从变形金属与超声系统的关系看,有开式及闭式超声系统之分。在开式超声系统中,坯料或部份模具的尺寸可任意选择,即不必虑与整个系统的共振。这类系统仅适用于在静应力很小的情况下挤压变形杭力小的高塑性金属或温热挤压。当然,亦可用于挤压截面尺寸较小的制品。闭式超声系统能有效地利用超声能,可在较高的挤压力下工作,因而获得了广泛的应用。

超声纳米金属镜面加工技术是机械加工行业的一项革命性的创新。这项技术可广泛应用于机械加工的各个层面,机械加工作为国民经济发展的支柱性产业,其各行业如航空、航天、国防军工、船舶、汽车及汽车零部件、电力(bao括风电和核电)、轨道交通(含高铁)、工程机械、矿山机械及其它机械制造行业,很多硬度小于HRC60各种金属材料(bao括软、硬、粘难加工合金钢、不锈钢等)的精密零件要求表面粗糙度Ra值≤0.4um,且以达到镜面效果为理想状态,以实现提高零件的耐磨性、耐腐蚀性、密封性、疲劳寿命、使用寿命等目标,传统精加工工艺如磨削、精密车削、精密铣削、抛光等,不仅投入大,准备周期长,加工效率低,制造成本高,应用环境差、产生环境污染,且很难达到表面粗糙度Ra值≤0.2um的要求,一定程度上限制了我国机械制造发展的基础水平。超声纳米金属镜面加工技术的应用能够轻松解决传统加工工艺的缺陷,零件表面粗糙度轻松达到Ra值≤0.2um,达到镜面效果,加工效率提高数倍以上,零件表面显微硬度提高20%以上,同时提高零件的疲劳性能、耐磨性和耐腐蚀性,填补了国际的空白,对传统机械加工行业的发展起着重要的革命性推动作用。

