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Precauzioni per la lavorazione CNC di parti in ceramica
Lavorazione CNC Le parti in ceramica hanno resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione, resistenza all'usura, isolamento e altre proprietà e ampiamente utilizzate in semiconduttori, comunicazioni in fibra ottica, laser, apparecchiature mediche, petrolio, metallurgia, elettronica e altre industrie. Con lo sviluppo dell'industria, le tecnologie di lavorazione delle parti in ceramica si sono diversificate, come la pressatura a secco attraverso materie prime ceramiche di elevata purezza, la sinterizzazione ad alta temperatura e la fresatura CNC della ceramica lavorabile. Ma la lavorazione CNC è considerata la tecnologia di lavorazione più utilizzata per le parti in ceramica. A causa dell'esclusiva fragilità dei materiali ceramici, le parti in ceramica sono molto facili da ottenere problemi di scheggiatura durante la lavorazione di fresatura CNC. Pertanto, la lavorazione CNC di parti in ceramica lavorabili richiede una tecnologia più professionale e un'esperienza senior. Allo stesso tempo, un'officina di lavorazione CNC ha la capacità di lavorare le parti in ceramica lavorabili, che è anche un aspetto che riflette la forza di lavorazione di un'officina CNC.
Precauzioni per la lavorazione CNC di ceramiche lavorabili
Ceramica è molto difficile. La durezza della maggior parte delle ceramiche industriali è molto elevata, seconda solo al diamante, motivo principale per cui la lavorazione CNC delle parti in ceramica è piuttosto difficile. La durezza dei materiali metallici come l'alluminio e l'acciaio è di gran lunga inferiore a quella dei materiali ceramici e la rigidità delle normali macchine utensili CNC non è abbastanza forte, il che causerà grandi vibrazioni durante la lavorazione, in particolare per l'albero principale. La vibrazione eccessiva può causare il salto dell'utensile e la rottura dell'utensile, il che riduce direttamente la durata dell'utensile e influisce anche sulla precisione della lavorazione. In secondo luogo, ridurrà anche la precisione del mandrino. I trucioli prodotti durante la lavorazione meccanica della ceramica lavorabile sono sotto forma di polvere, che può entrare nelle parti di precisione all'interno della macchina, causando danni alle parti di precisione, come vite, binario di guida, ecc. Ecc. E ridurre la precisione della macchina.
Sono necessarie macchine CNC per ceramica lavorabili professionali. Il limite superiore del limite di velocità della macchina CNC per ceramica lavorabile è superiore alla normale macchina CNC. Generalmente, la velocità massima della normale macchina CNC è di 24000 giri/min, mentre la velocità massima del CNC ceramico può raggiungere i 36000 giri/min, il che supporterà bene la lavorazione della macchina CNC di tali ceramiche dure e migliora anche la stabilità complessiva della macchina per evitare vibrazioni della macchina durante la lavorazione . Le macchine CNC per ceramica lavorabile richiedono una protezione multipla per evitare che la polvere ceramica entri nella macchina CNC. È necessario pulire continuamente la polvere di ceramica durante la lavorazione. Allo stesso tempo, è necessario controllare anche il sistema di raffreddamento, poiché il sistema di raffreddamento è molto importante per una macchina CNC ad alta velocità.
Sono richiesti utensili da taglio professionali. La durezza dei materiali ceramici è generalmente elevata, il che rende difficile la lavorazione. Ad esempio, la durezza della ceramica di allumina è compresa tra 80°-90, seconda solo al diamante, e anche la sua resistenza all'usura è piuttosto elevata, pari a 266 volte quella dell'acciaio al manganese. È 171.5 volte quella della ghisa al cromo, e ovviamente non è realistico lavorarla con il solito utensile in acciaio al tungsteno (la durezza dell'acciaio al tungsteno è compresa tra 45°-60°). Come accennato in precedenza, la durezza della maggior parte dei materiali ceramici è seconda solo al diamante, quindi la lavorazione della ceramica è inseparabile dal diamante. Gli utensili da taglio utilizzati per la lavorazione CNC di materiali ceramici lavorabili sono preferibilmente utensili diamantati , che hanno la durata più lunga tra gli utensili da taglio. Lavorazione della ceramica lavorabile con utensili diamantati che diventa relativamente facile. Ma se si lavorano parti in ceramica lavorabili di alta qualità, ciò richiederà anche un operatore senior con molta esperienza.
Caratteristiche della ceramica
Come altri materiali, anche la ceramica ha le sue caratteristiche uniche, come la ceramica ha una resistenza ultraelevata, durezza estremamente elevata, alto modulo elastico, resistenza alle alte temperature, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza all'ossidazione, resistenza agli shock termici, ecc. in vari settori.
Vantaggio della ceramica
1 : Isolanti elettrici: la ceramica è un eccellente isolante elettrico. Pertanto, è utilizzato in fili e componenti isolanti critici.
2 : Resistenza all'usura: la ceramica può resistere a temperature molto elevate e può sopportare cicli termici e attriti ripetuti ed estremi. Per questo motivo sono adatti per parti di macchine che richiedono attrito, come i cuscinetti.
3. Resistenti alla corrosione: sono chimicamente inerti; la ceramica non reagisce con altri prodotti chimici, quindi protegge gli strumenti sensibili dalla contaminazione.
4. Durezza e resistenza superiori: le ceramiche sono note per la loro incredibile durezza e resistenza. Hanno rapporti forza-densità molto elevati rispetto alla maggior parte delle leghe ingegneristiche moderne.
5. Colore: la ceramica può mantenere il colore più a lungo. Se dipingi materiale ceramico, il colore si attaccherà alla superficie e non verrà lavato via per gli anni a venire.
6. Facile da pulire: la ceramica non trattiene i residui e l'odore dei prodotti chimici. Sono resistenti alle macchie e molto facili da pulire.
Svantaggio della ceramica
1. Bassa resistenza alla trazione: inferiore al metallo. Pertanto, i metalli sono generalmente preferiti per le parti che richiedono un'elevata resistenza alla trazione.
2. Elevata fragilità: rispetto ai metalli, la ceramica è fragile e ha una duttilità molto bassa. La ceramica può rompersi se colpita da un oggetto pesante e può causare danni permanenti.
3. È difficile controllare la tolleranza dimensionale della ceramica durante la lavorazione.
Applicazione di parti in ceramica
Le proprietà fisiche, chimiche e uniche della ceramica hanno fornito molte parti insostituibili per diversi settori e raggiunto risultati elevati, che sono durabilità ed eccellenti caratteristiche di durezza. Quella che segue è un'introduzione agli esempi di applicazione della lavorazione CNC di parti in ceramica in alcuni settori.
l Applicazioni mediche. Gli operatori sanitari possono impiantare questi speciali tipi di ceramica nel corpo umano senza alcun tipo di reazione avversa. Un'altra area sono le applicazioni dentali, che utilizzano denti in ceramica come l'ossido di zirconio come sostituti dei denti veri.
l Applicazione industriale. Parti in ceramica complesse e di alta precisione hanno avuto successo anche nell'area industriale. Le parti in ceramica hanno un'eccellente resistenza all'usura e possono essere utilizzate a lungo in alcune parti critiche.
l Applicazioni elettroniche. Le parti in ceramica con isolamento elettrico sono una scelta migliore per la protezione contro i rischi elettrici contro i rischi elettrici.
Come eseguire la lavorazione CNC per la ceramica?
l Lavorazione “bisque”. La lavorazione CNC della ceramica è più difficile se la ceramica è già stata sinterizzata, poiché i trucioli e i pezzi di grandi dimensioni volano in giro. I componenti ceramici possono essere lavorati in modo più efficiente in uno stato compatto "verde" o in forma "bisquit" precotta prima della sinterizzazione finale. In generale, le parti in ceramica allo stato presinterizzato possono essere lavorate mediante fresatura, foratura, tornitura e altri metodi. Per quanto riguarda gli utensili da taglio, gli utensili da taglio in acciaio rivestito di nitruro di titanio (TiN), gli utensili da taglio in carburo di tungsteno e gli utensili da taglio in diamante policristallino (PCD) vengono utilizzati per la lavorazione della ceramica pre-sinterizzata.
l Processo di macinazione. Il processo di lavorazione più comune è la rettifica. Anche la rettifica della ceramica viene eseguita al meglio con un refrigerante liquido per lubrificare l'area da rettificare. Per le ceramiche sinterizzate si utilizzano preferibilmente mole a legante resinoide, in cui diamanti sintetici o naturali di varia granulometria vengono pressati in resine polimeriche in concentrazioni variabili. Con l'aiuto di mole, le parti in ceramica possono essere lucidate a specchio.
l Prenotare Scopri di più quota di lavorazione. Il pezzo viene lavorato a CNC con più tolleranza e quindi rettificato con una smerigliatrice per creare una parte in ceramica di precisione.
l Lavorazione fronte-retro. Lavorare prima dal lato in ceramica, fino a circa metà, togliere il pezzo, girarlo e lavorare l'altro lato. Questo metodo presenta degli svantaggi, perché non vi è alcuna garanzia che non ci saranno errori nelle coordinate di posizione dei due morsetti, quindi ci sarà un disallineamento quando i due lati sono collegati, ma il disallineamento non sarà esagerato ed è accettabile in la maggior parte dei casi.
Suggerimenti per la progettazione di parti in ceramica
Quando si progettano parti in ceramica, è necessario considerare alcune proprietà intrinseche della ceramica. Tieni presente che la ceramica è molto fragile. Pertanto, è fondamentale evitare di concentrare lo stress su punti specifici. Padroneggiare l'arte della progettazione di parti in ceramica aiuterà nella lavorazione CNC:
l Conversione della sollecitazione di trazione in sollecitazione di compressione: ciò consentirà al materiale di assorbire più sollecitazioni senza rompersi.
l Evitare bordi lunghi e affilati.
l Utilizzare disegni circolari anziché ovali.
l Assicurarsi che i fori non siano troppo vicini tra loro.
l Evitare cambiamenti improvvisi della sezione trasversale.
l Evita disegni e forme complessi delle pareti e usa quelli semplici.
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