6 Nachbearbeitungstechniken von keramischen Materialien (Teil 1)
Übliche Keramikbearbeitungsverfahren umfassen hauptsächlich: mechanische Bearbeitung, Laserbearbeitung, Ultraschallbearbeitung, abrasive Wasserstrahlbearbeitung, Mikrowellenbearbeitung, elektrische Bearbeitung und andere Verfahren.
1. Bearbeitung
Die Bearbeitung umfasst hauptsächlich Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen, Schleifen und Polieren.
Zum Drehen von keramischen Werkstoffen werden im Allgemeinen Diamant- oder kubische Bornitridwerkzeuge verwendet. Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit von Keramikmaterialien ist es schwierig, die Genauigkeitsanforderungen bei der Drehbearbeitung zu gewährleisten, und die Verarbeitungseffizienz wird beeinträchtigt, sodass die Drehbearbeitung nicht weit verbreitet ist und sich im Grunde noch im Forschungsstadium befindet.
Das Schleifen von keramischen Werkstoffen ist derzeit eines der am weitesten verbreiteten Bearbeitungsverfahren. Die Reibung zwischen der Diamant-Schleifnadel bzw. der Schleifscheibe und dem Werkstück wird genutzt, um das Material durch plastische Verformung, Sprödbruch usw. abzutragen.
Beim Schleifen ist die Entfernung von Spänen ein großes Problem, und zur Reinigung wird in der Regel Kühlmittel verwendet. Das Kühlmittel spielt nicht nur die Rolle, das Spanpulver zu spülen, sondern kann auch die Temperatur der Schleifzone senken, die Schleifqualität verbessern und die thermische Zersetzung des Bindemittels um die Schleifpartikel herum verringern.
Die Größe der Diamantpartikel ist ein weiterer Hauptfaktor, der die Oberflächenqualität von keramischen Werkstücken beeinflusst. Je größer die Partikel sind, desto größer ist die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche, aber desto höher ist die Bearbeitungseffizienz. Beim Schleifen von Keramikmaterialien kann die ungleichmäßige Kraft während der Bearbeitung leicht zu Rissen führen.
In einigen Bereichen der industriellen Produktion kann das Schleifen allein die Anforderungen an die Oberflächengüte von Keramikteilen nicht erfüllen, und es wird normalerweise geschliffen und poliert.
Schleifen soll also nicht nur eine gewisse Rauheit und hohe Formgenauigkeit erreichen, sondern auch die Festigkeit des Werkstücks verbessern; Polieren ist ein Endbearbeitungsprozess, bei dem ein weicher Polierer und feinpulverige Schleifpartikel verwendet werden, um mit einem geringeren Druck auf das Werkstück einzuwirken. Prozess.
2. Laserbearbeitung
Als berührungslose Hochenergiestrahl-Präzisionsbearbeitungstechnologie zeichnet sich der Laser durch hohe Effizienz und Steuerbarkeit, kleine Wärmeeinflusszone, keine Schneidkraft, keinen Werkzeugverschleiß aus und kann schwer zu bearbeitende Materialien mit hoher Härte verarbeiten Sprödigkeit und hoher Schmelzpunkt. , bekommt immer mehr Aufmerksamkeit.
Das Prinzip der Laserbearbeitung besteht darin, einen gleichmäßigen Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte als Wärmequelle zu verwenden und durch die Integration des Laserlichtpfads auf die Oberfläche des Materials zu fokussieren, so dass an der lokalen Position augenblicklich eine hohe Temperatur erzeugt wird um die Schmelz- oder Vergasungstemperatur des Materials zu erreichen, wodurch ein Materialschneiden realisiert wird. Der Nachteil ist, dass es durch die große Wärmeentwicklung bei der Laserbearbeitung leicht zu Rissen und Oxidationen an der Werkstückoberfläche kommen kann.
3. Ultraschallbearbeitung
Ultraschallbearbeitung ist die Verwendung von Ultraschall-Vibrationswerkzeugen in abrasiven flüssigen Medien oder trockenen Schleifmitteln, um einen abrasiven Aufprall, Polieren, hydraulischen Aufprall und die daraus resultierende Kavitation zu erzeugen, um Materialien zu entfernen oder Ultraschallwellen in einer bestimmten Richtung auf das Werkzeug oder Werkstück anzuwenden. Vibrationsbearbeitung unter Verwendung von Hochfrequenzvibration oder ein Bearbeitungsverfahren, das Ultraschallvibration verwendet, um Werkstücke miteinander zu verbinden.
Die Ultraschallbearbeitungstechnologie wird zum Fräsen, Bohren, Schleifen, Drehen, Schleifen usw. von Keramik angewendet, wodurch die Verarbeitungsprobleme von Keramikmaterialien effektiv gelöst, die Schneidkraft und Bearbeitungsschäden erheblich verringert, der Werkzeugverschleiß verringert und Kantenschäden durch spröde Materialien verhindert werden können , reduzieren Die Erzeugung von Oberflächenmikrorissen verbessert die Oberflächenbearbeitungsqualität des Werkstücks.
Die Effizienz der Ultraschallbearbeitung ist jedoch gering, und es ist schwierig, komplexe gekrümmte Teile zu bearbeiten.
