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CNC 가공 세라믹 부품에 대한 주의 사항
CNC 가공 세라믹 부품은 내열성, 내식성, 내마모성, 절연성 등의 특성을 지니고 있어 반도체, 광섬유 통신, 레이저, 의료기기, 석유, 야금, 전자 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 산업 발전과 함께 세라믹 부품 가공 기술도 고순도 세라믹 원료의 건식 프레스, 고온 소결, CNC 밀링 가공 등 다양화되었습니다. 그중에서도 CNC 가공은 세라믹 부품 가공에 가장 널리 사용되는 기술입니다. 세라믹 소재의 특성상 취성이 있어 CNC 밀링 가공 시 파손이 발생하기 쉽습니다. 따라서 가공 가능한 세라믹 부품의 CNC 가공에는 전문적인 기술과 풍부한 경험이 요구됩니다. CNC 가공 업체가 가공 가능한 세라믹 부품을 가공할 수 있는 능력은 해당 업체의 가공 역량을 보여주는 중요한 지표입니다.
CNC 가공 가공 가능한 세라믹에 대한 주의 사항
세라믹 은 매우 단단합니다. 대부분의 산업용 세라믹은 다이아몬드 다음으로 경도가 매우 높아 CNC 가공으로 세라믹 부품을 가공하기가 상당히 어렵습니다. 알루미늄이나 강철과 같은 금속 재료의 경도는 세라믹 재료보다 훨씬 낮고, 일반 CNC 공작기계의 강성도 충분하지 않아 가공 과정, 특히 주축에서 큰 진동이 발생합니다. 과도한 진동은 공구의 이탈이나 파손을 초래하여 공구 수명을 단축시키고 가공 정밀도에도 영향을 미칩니다. 또한 스핀들 정밀도도 저하시킵니다. 가공 가능한 세라믹을 가공할 때 발생하는 미세 분말 형태의 칩은 기계 내부의 정밀 부품(나사, 가이드 레일 등)에 유입되어 손상을 일으키고 기계의 정밀도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
Professional machinable ceramics CNC 기계가 필요합니다. 가공 가능한 세라믹 CNC 기계의 속도 제한의 상한은 일반 CNC 기계보다 높습니다. 일반적으로 일반 CNC 기계의 최대 속도는 24000rpm인 반면 세라믹 CNC의 최대 속도는 36000rpm에 도달할 수 있어 하드 세라믹과 같은 CNC 기계 가공을 잘 지원하고 기계의 전반적인 안정성을 향상시켜 가공 중 기계 진동을 방지합니다. . 가공 가능한 세라믹 CNC 기계는 세라믹 분말이 CNC 기계에 들어가는 것을 방지하기 위해 다중 보호가 필요합니다. 가공 중 세라믹 분말을 지속적으로 세척해야 합니다. 동시에 냉각 시스템도 점검해야 합니다. 냉각 시스템은 고속 CNC 기계에 매우 중요하기 때문입니다.
전문 절단 도구가 필요합니다. 세라믹 재료의 경도는 일반적으로 높기 때문에 가공이 어렵습니다. 예를 들어, 알루미나 세라믹스의 경도는 다이아몬드 다음으로 80°-90이며 내마모성도 상당히 높아 망간강의 266배에 해당합니다. 크롬 주철의 171.5배이며 일반적인 텅스텐강 도구(텅스텐강의 경도는 45°-60° 사이임)로 가공하는 것은 분명히 현실적이지 않습니다. 앞서 언급했듯이 대부분의 세라믹 재료의 경도는 다이아몬드 다음으로 높기 때문에 세라믹 가공은 다이아몬드와 불가분의 관계입니다. 가공 가능한 세라믹 재료를 CNC 가공하는 데 사용되는 절삭 공구는 절삭 공구 중에서 수명이 가장 긴 다이아몬드 코팅 공구가 바람직합니다. 상대적으로 쉽게 회전하는 다이아몬드 코팅 도구로 가공 가능한 세라믹 가공. 그러나 고품질의 가공 가능한 세라믹 부품을 가공하는 경우 경험이 풍부한 선임 작업자도 필요합니다.
도자기의 특성
다른 재료와 마찬가지로 세라믹은 초고강도, 초고경도, 고탄성률, 고온 저항, 내마모성, 내식성, 내산화성, 열충격 저항성 등 고유한 특성을 가지고 있어 널리 사용됩니다. 다양한 산업에서.
도자기의 장점
1: 전기 절연체: 세라믹은 우수한 전기 절연체입니다. 따라서 중요한 절연 전선 및 부품에 사용됩니다.
2: 내마모성: 세라믹은 매우 높은 온도를 견딜 수 있으며 반복적이고 극단적인 열 주기 및 마찰을 견딜 수 있습니다. 베어링과 같이 마찰이 필요한 기계 부품에 적합한 이유입니다.
3. 내부식성: 화학적으로 불활성입니다. 세라믹은 다른 화학 물질과 반응하지 않으므로 민감한 기구를 오염으로부터 보호합니다.
4. 우수한 경도와 강도: 세라믹은 놀라운 경도와 강도로 유명합니다. 대부분의 현대 엔지니어링 합금에 비해 강도 대 밀도 비율이 매우 높습니다.
5. 색깔: 세라믹은 더 긴 시간 동안 색깔을 지킬 수 있습니다. 세라믹 재료를 칠하면 색상이 표면에 달라붙어 앞으로 몇 년 동안 씻겨 나가지 않습니다.
6. 손쉬운 청소: 세라믹은 화학 물질의 잔류물과 냄새를 유지하지 않습니다. 그들은 얼룩에 강하고 청소하기가 매우 쉽습니다.
도자기의 단점
1. 낮은 인장 강도: 금속보다 낮습니다. 따라서 높은 인장 강도가 요구되는 부품에는 일반적으로 금속이 선호됩니다.
2. 높은 취성: 금속에 비해 세라믹은 부서지기 쉽고 연성이 매우 낮습니다. 세라믹은 무거운 물체에 부딪히면 깨질 수 있으며 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다.
3. 가공 중 세라믹의 치수 공차 제어가 어렵다.
세라믹 부품의 적용
세라믹의 물리적, 화학적 및 고유한 특성은 다양한 산업 분야에서 대체할 수 없는 많은 부품을 제공했으며 내구성과 우수한 경도 특성이라는 높은 성과를 달성했습니다. 다음은 일부 산업에서 CNC 가공 세라믹 부품의 적용 사례를 소개합니다.
의료 분야에서는 의료 전문가들이 이러한 특수 세라믹을 인체에 이식해도 부작용이 발생하지 않습니다. 또 다른 분야는 치과 분야로, 지르코니아와 같은 세라믹으로 만든 치아를 자연치아 대신 사용할 수 있습니다.
산업 응용 분야. 복잡하고 정밀한 세라믹 부품은 산업 분야에서도 성공을 거두고 있습니다. 세라믹으로 만든 부품은 내마모성이 뛰어나 중요 부위에서 장기간 사용할 수 있습니다.
전자 기기 응용 분야 에서 전기 절연 기능을 갖춘 세라믹 부품은 전기적 위험으로부터 보호하는 데 더 나은 선택입니다.
세라믹에 대한 CNC 가공을 수행하는 방법은 무엇입니까?
초벌구이 가공. 세라믹 이 이미 소결된 경우, 칩과 큰 조각들이 튀어나오기 때문에 CNC 가공이 더 어려워집니다. 세라믹 부품은 최종 소결 전에 성형된 상태(그린 상태) 또는 초벌구이 상태(프라이빗 소성 상태)에서 가장 효율적으로 가공할 수 있습니다. 일반적으로 예비 소결 상태의 세라믹 부품은 밀링, 드릴링, 선삭 등의 방법으로 가공할 수 있습니다. 절삭 공구로는 티타늄 질화물(TiN) 코팅 강철 공구, 텅스텐 카바이드 공구, 다결정 다이아몬드(PCD) 공구 등이 예비 소결 세라믹 가공에 사용됩니다.
연삭 공정. 가장 일반적인 가공 공정은 연삭입니다. 세라믹 연삭은 연삭 부위를 윤활하기 위해 액체 냉각제를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 소결 세라믹의 경우, 합성 또는 천연 다이아몬드 입자가 다양한 농도로 고분자 수지에 압축된 수지 결합 연삭 휠이 바람직합니다. 연삭 휠을 사용하면 세라믹 부품을 거울처럼 매끄럽게 연마할 수 있습니다.
가공 여유를 더 확보하십시오 . 공작물 은 더 많은 여유를 두고 CNC 가공한 후 그라인더로 연마하여 정밀한 세라믹 부품을 만듭니다.
양면 가공. 먼저 세라믹 면부터 절반 정도 가공한 후, 조각을 제거하고 뒤집어서 반대쪽 면을 가공합니다. 이 방법은 두 클램프의 위치 좌표에 오차가 발생할 수 있다는 단점이 있습니다. 따라서 양쪽 면을 연결할 때 정렬 불량이 발생할 수 있지만, 그 오차가 크지 않아 대부분의 경우 허용 가능한 수준입니다.
세라믹 부품 설계를 위한 팁
세라믹 부품을 설계할 때 세라믹 고유의 특성을 고려해야 합니다. 도자기는 매우 부서지기 쉽다는 것을 명심하십시오. 따라서 특정 지점에 스트레스를 집중하지 않는 것이 중요합니다. 세라믹 부품 설계 기술을 마스터하면 CNC 가공에 도움이 됩니다.
l 인장 응력을 압축 응력으로 변환: 이렇게 하면 재료가 깨지지 않고 더 많은 응력을 흡수할 수 있습니다.
l 길고 날카로운 모서리를 피하십시오.
l 타원형 디자인 대신 원형 디자인을 사용합니다.
l 구멍이 너무 가깝지 않은지 확인하십시오.
엘 급격한 단면 변화를 피하십시오.
l 복잡한 벽 디자인과 모양을 피하고 대신 단순한 것을 사용하십시오.
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