Следуйте за мной на: 
Меры предосторожности при обработке керамических деталей с ЧПУ
Обработка керамических деталей на станках с ЧПУ обладает высокой термостойкостью, коррозионной стойкостью, износостойкостью, изоляционными и другими свойствами и широко используется в полупроводниковой промышленности, волоконно-оптической связи, лазерах, медицинском оборудовании, нефтяной, металлургической, электронной и других отраслях. С развитием промышленности технологии обработки керамических деталей стали более разнообразными, например, сухое прессование из высокочистого керамического сырья, высокотемпературное спекание и фрезерная обработка обрабатываемой керамики на станках с ЧПУ. Однако обработка на станках с ЧПУ считается наиболее распространенной технологией обработки керамических деталей. Из-за уникальной хрупкости керамических материалов при фрезерной обработке на станках с ЧПУ керамические детали очень легко скалываются. Поэтому обработка обрабатываемых керамических деталей на станках с ЧПУ требует более профессиональных технологий и большого опыта. В то же время, цех, использующий станки с ЧПУ, должен обладать возможностью обработки обрабатываемых керамических деталей, что также отражает технологическую мощь цеха.
Меры предосторожности при обработке керамики на станках с ЧПУ
Керамика очень твердая. Твердость большинства промышленных керамических материалов очень высока, уступая только алмазу, что является основной причиной сложности обработки керамических деталей на станках с ЧПУ. Твердость металлических материалов, таких как алюминий и сталь, значительно ниже, чем у керамики, а жесткость обычных станков с ЧПУ недостаточно высока, что вызывает сильную вибрацию во время обработки, особенно для главного вала. Чрезмерная вибрация может привести к подпрыгиванию инструмента и его поломке, что напрямую сокращает срок службы инструмента и влияет на точность обработки. Во-вторых, это также снижает точность шпинделя. Стружка, образующаяся в процессе обработки обрабатываемой керамики, имеет порошкообразную форму и может попадать в прецизионные детали внутри станка, вызывая их повреждение, например, винтов, направляющих и т. д., и снижая точность станка.
Требуются профессиональные станки с ЧПУ для обработки керамики. Верхний предел ограничения скорости станка с ЧПУ для обработки керамики выше, чем у обычного станка с ЧПУ. Как правило, максимальная скорость обычного станка с ЧПУ составляет 24000 об/мин, в то время как максимальная скорость керамического станка с ЧПУ может достигать 36000 об/мин, что хорошо поддерживает станок с ЧПУ, обрабатывающий такую твердую керамику, а также повышает общую стабильность станка для предотвращения вибрации станка во время обработки. . Обрабатываемая керамика Станки с ЧПУ требуют множественной защиты, чтобы предотвратить попадание керамического порошка в станок с ЧПУ. Во время обработки необходимо постоянно очищать керамический порошок. В то же время необходимо также проверить систему охлаждения, так как система охлаждения очень важна для высокоскоростного станка с ЧПУ.
Требуются профессиональные режущие инструменты. Твердость керамических материалов, как правило, высока, что затрудняет их механическую обработку. Например, твердость глиноземной керамики составляет от 80° до 90, уступая только алмазу, а ее износостойкость также довольно высока, в 266 раз выше, чем у марганцовистой стали. Это в 171.5 раза больше, чем у хромистого чугуна, и обрабатывать его обычным инструментом из вольфрамовой стали (твердость вольфрамовой стали 45°-60°) явно не реально. Как упоминалось ранее, твердость большинства керамических материалов уступает только алмазу, поэтому обработка керамики неотделима от алмаза. Режущие инструменты, используемые для обработки керамических материалов с ЧПУ, предпочтительно представляют собой инструменты с алмазным покрытием, которые имеют самый длительный срок службы среди режущих инструментов. Обработка обрабатываемой керамики инструментами с алмазным покрытием относительно проста. Но при обработке высококачественных обрабатываемых керамических деталей также потребуется старший оператор с большим опытом.
Характеристики керамики
Как и другие материалы, керамика также имеет свои уникальные характеристики, например, керамика обладает сверхвысокой прочностью, чрезвычайно высокой твердостью, высоким модулем упругости, высокой термостойкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению, термостойкостью и т. д., и широко используется в различных отраслях.
Преимущество керамики
1: Электрические изоляторы: керамика является отличным электрическим изолятором. Поэтому он используется в ответственных изоляционных проводах и компонентах.
2: Износостойкость: керамика может выдерживать очень высокие температуры и выдерживать повторяющиеся и экстремальные термические циклы и трение. Вот почему они подходят для деталей машин, требующих трения, таких как подшипники.
3. Коррозионностойкие: химически инертны; керамика не вступает в реакцию с другими химическими веществами, поэтому защищает чувствительные инструменты от загрязнения.
4. Превосходная твердость и прочность. Керамика известна своей невероятной твердостью и прочностью. Они имеют очень высокое отношение прочности к плотности по сравнению с большинством современных технических сплавов.
5. Цвет: керамика может дольше сохранять цвет. Если вы покрасите керамический материал, краска останется на поверхности и не смоется долгие годы.
6. Легко чистить: керамика не сохраняет остатки и запах химикатов. Они устойчивы к загрязнениям и очень легко моются.
Недостаток керамики.
1. Низкая прочность на растяжение: ниже, чем у металла. Поэтому металлы обычно предпочтительнее для деталей, требующих высокой прочности на растяжение.
2. Высокая хрупкость: по сравнению с металлами керамика более хрупкая и имеет очень низкую пластичность. Керамика может треснуть при ударе тяжелым предметом и нанести непоправимый ущерб.
3. Трудно контролировать размерный допуск керамики при механической обработке.
Применение керамических деталей
Физические, химические и уникальные свойства керамики обеспечили множество незаменимых деталей для различных отраслей промышленности и позволили добиться высоких достижений, которыми являются долговечность и отличные характеристики твердости. Ниже приводится введение в примеры применения станков с ЧПУ для обработки керамических деталей в некоторых отраслях промышленности.
l Медицинское применение. Медицинские работники могут имплантировать эти специальные виды керамики в человеческий организм без каких-либо побочных реакций. Другая область применения — стоматология, где зубы из керамики, например, из диоксида циркония, используются в качестве заменителей настоящих зубов.
l Промышленное применение. Сложные высокоточные керамические детали также нашли применение в промышленности. Детали из керамики обладают превосходной износостойкостью и могут длительное время использоваться в некоторых ответственных областях.
l Электронные приложения. Керамические детали с электрической изоляцией являются лучшим выбором для защиты от электрических опасностей.
Как сделать CNC-обработку керамики?
Обработка «бисквита». Обработка керамики на станках с ЧПУ становится сложнее, если керамика уже спечена, так как при этом разлетаются стружки и крупные обломки. Керамические компоненты наиболее эффективно обрабатываются в «сыром» спрессованном состоянии или в предварительно обожженном «бисквите» перед окончательным спеканием. Как правило, керамические детали в предварительно спеченном состоянии могут обрабатываться фрезерованием, сверлением, токарным делом и другими методами. Что касается режущих инструментов, то для обработки предварительно спеченной керамики используются стальные режущие инструменты с покрытием из нитрида титана (TiN), режущие инструменты из карбида вольфрама и режущие инструменты из поликристаллического алмаза (PCD).
Процесс шлифования . Наиболее распространенным методом механической обработки является шлифование. Шлифование керамики также лучше всего проводить с использованием жидкого охлаждающего вещества для смазки обрабатываемой поверхности. Для спеченной керамики предпочтительно использовать шлифовальные круги на смоляной связке, в которых синтетические или природные алмазы различного размера частиц прессуются в полимерные смолы различной концентрации. С помощью шлифовальных кругов керамические детали можно отполировать до зеркального блеска.
l Предусмотреть больший припуск на механическую обработку . Заготовка обрабатывается на станке с ЧПУ с увеличенным припуском, а затем шлифуется на шлифовальном станке для создания прецизионной керамической детали.
Обработка с двух сторон. Сначала обрабатывайте керамическую сторону, примерно до середины, затем снимите деталь, переверните ее и обрабатывайте другую сторону. У этого метода есть недостатки, поскольку нет гарантии отсутствия ошибок в координатах положения двух зажимов, поэтому при соединении двух сторон будет наблюдаться смещение, но это смещение не будет чрезмерным и в большинстве случаев допустимо.
Советы по проектированию керамических деталей
При проектировании керамических деталей необходимо учитывать определенные присущие керамике свойства. Имейте в виду, что керамика очень хрупкая. Поэтому крайне важно избегать акцентирования внимания на конкретных моментах. Овладение искусством проектирования керамических деталей поможет в обработке на станках с ЧПУ:
l Преобразование напряжения растяжения в напряжение сжатия: это позволит материалу поглощать большее напряжение без разрушения.
l Избегайте длинных острых краев.
l Используйте круглые конструкции вместо овальных.
l Убедитесь, что отверстия расположены не слишком близко друг к другу.
l Избегайте внезапных изменений поперечного сечения.
l Избегайте сложных конструкций и форм стен и используйте вместо них простые.
Запутались в обработке керамических деталей на станках с ЧПУ ? Найдите надежный профессиональный цех обработки на станках с ЧПУ , предоставляющий высококачественные услуги по быстрому изготовлению деталей на заказ и прототипированию продукции. Получите качественные услуги по обработке керамики на станках с ЧПУ по выгодной цене.
Более 600 XNUMX проектов с опытом прототипирования и крупносерийного производства на сегодняшний день
