Die Bearbeitung von Keramik, einem Material, das in vielen alltäglichen Dingen von Uhren und Messern bis hin zu Ziegeln und Töpferwaren verwendet wird, kann für ein Unternehmen eine hervorragende Methode sein, um seine Materialpalette zu erweitern. Ihre Bearbeitung kann eine wertvolle Aktivität sein, die Ihrer Maschinenwerkstatt einen deutlichen Marketingvorteil bietet. Dennoch werden sie typischerweise unter Verwendung eines Brennofens als Herstellungsverfahren hergestellt.
Keramik wird als Materialtyp klassifiziert, der in viele verschiedene Formen bearbeitet werden kann, aber eine Herausforderung darstellen kann. Sie haben jedoch ein einzigartiges Aussehen und eine einzigartige Textur und eine hohe Druckfestigkeit (wenn auch eine geringere Zugkraftfestigkeit). Sie können als adäquate Grundlage für eine Vielzahl von Waren dienen. Außerdem sind sie ziemlich langlebig.
Keramische Materialien, die durch maschinelle Bearbeitung verarbeitet werden
Vorher gesinterte Keramiken können eine Hürde darstellen, wenn sie einer CNC-Bearbeitung unterzogen werden. Diese behandelten und gehärteten Keramiken können einige Schwierigkeiten bereiten, da Bits und Trümmer überall herumfliegen, wenn sie zerbrechen. Die maschinelle Bearbeitung von Keramikkomponenten vor dem Endsintern kann am erfolgreichsten durchgeführt werden, wenn sich die Teile entweder in ihrem „grünen“ (nicht gesinterten Pulver) kompakten Zustand oder in ihrer „biskuitigen“ (vorgesinterten) Form befinden.
Bearbeitungstechniken wie Fräsen, Bohren und Drehen können in den meisten Fällen auf keramische Bauteile angewendet werden, wenn sie sich im vorgesinterten Zustand befinden. Bei der Bearbeitung vorgesinterter Keramik werden häufig mit Titannitrid (TiN) beschichtete Hochgeschwindigkeitsstahlwerkzeuge, Wolframcarbidwerkzeuge und Werkzeuge aus polykristallinem Diamant (PCD) verwendet. Der MRR, der von einer Werkzeugmaschine erreicht werden kann, kann mit dem von Werkzeug- und Gesenkstählen vergleichbar sein, wenn sich das Material im Biskuitstadium befindet.
Schleifen ist das am häufigsten angewandte Bearbeitungsverfahren, wenn es um Materialien in gesinterter Form geht. Die Ausrüstung kann mit Hilfe der Schleifscheibe eine polierte Oberfläche erzielen. Beim Schleifen von Keramik wird für optimale Ergebnisse ein flüssiges Kühlmittel empfohlen, das den geschliffenen Bereich schmiert. Beim Arbeiten mit gesinterter Keramik empfiehlt es sich, kunstharzgebundene Schleifscheiben zu verwenden. Diese Scheiben verwenden synthetische oder natürliche Diamanten unterschiedlicher Körnung, die in unterschiedlichen Konzentrationen in Polymerharz komprimiert wurden.
Keramik gibt es in sehr unterschiedlichen Varianten, von denen jede ihre charakteristischen Eigenschaften hat. Dies sind nur einige Richtlinien, denen Sie folgen sollten. Die tatsächlichen Verfahren können jedoch abweichen.
Verschiedene Arten von Keramik
Hier diskutieren wir also einige der zahlreichen Arten von Keramik.
Makor
Corning Inc. besitzt die als Macor bekannte bearbeitbare Glaskeramik und produziert sie. Das Material findet Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter Luftfahrt, Medizin und die Herstellung von Halbleitern. Wenn kleinere Stückzahlen hergestellt werden müssen, aber hohe Werkzeugkosten keine Option sind, ist der Einsatz von bearbeitbarer Glaskeramik ein wirtschaftlicher Ansatz, um Kosten zu sparen und gleichzeitig die Produktionsanforderungen zu erfüllen. Die Temperatur, bei der Macor kontinuierlich verwendet wird, beträgt 800 Grad Celsius, und die Spitzentemperatur beträgt 1.000 Grad Celsius. Es hat eine Wärmeausdehnung, die mit der der meisten Metalle und Einschmelzgläser vergleichbar ist. Macor ist in der Tat nicht benetzend, hat keine Porosität und verformt sich im Gegensatz zu duktilen Materialien nicht, wenn es erhitzt wird. Darüber hinaus funktioniert es gut als Isolator, wenn es hohen Spannungen, unterschiedlichen Frequenzen und hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Unter Vakuumbedingungen setzt es auch keine Gase frei.
Tonerde
Aluminiumoxid kann dank seiner günstigen mechanischen und elektrischen Eigenschaften in vielfältigen Kontexten verwendet werden. Es kann in verschiedenen Reinheiten hergestellt werden, indem es mit Zusätzen kombiniert wird, die seine Eigenschaften verbessern sollen. Außerdem kann es bearbeitet oder geformt werden, um eine umfangreiche Auswahl an verschiedenen Größen und Formen zu erzeugen. Es kann mit mehreren Verfahren zur Verarbeitung von Keramik hergestellt werden. Außerdem kann es durch Verfahren wie Metallisierung und Löten leicht an Metallen oder verschiedenen Keramiken befestigt werden.
Aluminiumnitrid
Da Aluminiumnitrid metallisiert werden kann und eine geringere Wärmeausdehnung als Aluminiumoxid aufweist, ist Aluminiumnitrid ein ausgezeichnetes Material für Halbleiteranwendungen. Aluminiumnitrid kommt der Ausdehnung von Siliziumwafern sehr nahe.
Tonerde-Silikat (Lava)
Aluminiumoxidsilikat oder Lava bezieht sich auf ein maschinell bearbeitbares Keramikmaterial. Zusätzlich zu seinen signifikanten thermischen und elektrischen Isolationseigenschaften kann es während des Gebrauchs hohen Temperaturen standhalten.
Bornitrid
Bornitrid lässt sich problemlos mit handelsüblichen Hartmetallbohrern bearbeiten. BN ist chemisch inert, hat eine geringe Wärmeausdehnung, einen robusten elektrischen Widerstand und eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit. Es hat auch eine reduzierte Dielektrizitätskonstante und einen reduzierten Verlustfaktor. Aufgrund dieser Eigenschaften ist BN ein geeigneter Werkstoff für Vakuumsysteme, eine Vielzahl von elektrischen Komponenten und Anwendungen in der Nukleartechnik.
Glas
Viele verschiedene Arten von Glas werden in verschiedenen Anwendungen verwendet, insbesondere solchen, die eine gute optische Qualität, Temperaturwechselbeständigkeit und Isoliereigenschaften erfordern.
Graphit
Die als Graphit bekannte keramische Substanz auf Kohlenstoffbasis kann je nach Polymerisationsstufe mehrere Dichten aufweisen. Graphit ist aufgrund seiner starken Beständigkeit gegen thermische Belastung und chemische Angriffe ein hervorragendes Material für Formen, Galvanoanoden, Ofenschiffchen und Lötfittings.
Mullit
Aufgrund seiner hervorragenden thermischen Stabilität, Kriechfestigkeit und Festigkeit ist Mullit ein geeignetes Material zur Verwendung beim Bau von Bauwerken. Es hat auch eine solide elektrische Isolierfähigkeit und eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Brennhilfsmittel, das zentrale Rohr eines Ofens, Wärmetauscherkomponenten, Wärmeisolierungsteile, Walzen und andere typische Anwendungen sind mögliche Anwendungen. Obwohl es bearbeitet werden kann, ist Mullit ein besserer Kandidat für das Laserschneiden.
Mycalex
Mycalex ist ein hervorragend bearbeitbares keramisches Isolatormaterial, das zu komplizierten Stücken verarbeitet wird. Es ist in vielen Qualitäten erhältlich, die sich jeweils in Festigkeit und Temperaturverhalten unterscheiden. Es wird häufig zur Herstellung von Kleinteilen für den Einsatz in Industrieanlagen verwendet.
Quarz
Quarz wird häufig in der Beleuchtung und in Halbleitern verwendet, da er außergewöhnliche thermische, chemische und optische Eigenschaften aufweist. Diamantwerkzeuge, Schleifen oder Wasserstrahlen sind die effektivsten Methoden, um diese Aufgaben zu erledigen. Die abrasiven Methoden sind weitaus vorteilhafter als jede Schneidmethode.
Siliziumkarbid
Das als Siliziumkarbid bekannte Material ist sowohl für seine extreme Härte als auch für seine Abriebfestigkeit bekannt. Pumpendichtungen, Ventilkomponenten und stark beanspruchte Teile sind Beispiele für den täglichen Einsatz. Dieses Material hat hohe Härtewerte, ist aber dennoch etwas spröde. Die einzige Möglichkeit, es zu bearbeiten, ist die Verwendung von Diamantschleifverfahren. In den meisten Fällen wird es in einem Acheson-Graphit-Widerstandsofen hergestellt und kann zu einem feinen Pulver oder einer gebundenen Masse verarbeitet werden. In jedem Fall muss es zerkleinert und verarbeitet werden, bevor es als Ausgangsmaterial für Pulver verwendet wird.
Bitte kontaktieren Sie uns damit wir sie Ihnen zur Verfügung stellen können ein unverbindlicher Kostenvoranschlag für den Bau eines Keramikprototyps oder -produkts. Wir beraten Sie gerne zu den Entscheidungen, die in Ihrem besten Interesse sind.