Mecanizar cerámica, un material ampliamente utilizado en cosas cotidianas que van desde relojes y cuchillos hasta ladrillos y cerámica, puede ser un excelente método para que una empresa aumente su gama de materiales. Mecanizarlos puede ser una actividad valiosa que ofrece a su taller de máquinas una clara ventaja de marketing. Aún así, normalmente se fabrican utilizando un horno como método de fabricación.
La cerámica se clasifica como un tipo de material que se puede mecanizar en muchas formas diferentes, pero puede ser un desafío. Sin embargo, tienen una apariencia y textura únicas y un alto nivel de resistencia a la compresión (aunque un nivel más bajo de resistencia a la fuerza de tracción). Pueden servir como una base adecuada para una variedad de bienes. Además, son bastante duraderos.
Materiales cerámicos que se procesan mediante mecanizado
La cerámica previamente sinterizada puede ser un obstáculo cuando se somete a mecanizado CNC. Estas cerámicas tratadas y endurecidas pueden presentar bastante dificultad, ya que los pedazos y los escombros volarán por todas partes cuando se rompan. El mecanizado de componentes cerámicos antes de la etapa de sinterización final se puede realizar con mayor éxito cuando las piezas se encuentran en su estado compacto "verde" (polvo no sinterizado) o en su forma "bisque" (presinterizada).
En la mayoría de los casos, las técnicas de mecanizado, como el fresado, el taladrado y el torneado, se pueden utilizar en componentes cerámicos cuando se encuentran en estado presinterizado. El mecanizado de cerámica presinterizada a menudo implica el uso de herramientas de acero de alta velocidad recubiertas con nitruro de titanio (TiN), herramientas de carburo de tungsteno y herramientas de diamante policristalino (PCD). La MRR que puede lograr una máquina herramienta puede ser comparable a la de los aceros para herramientas y troqueles cuando el material se encuentra en la etapa de bizcocho.
El rectificado es el procedimiento de mecanizado que se utiliza con mayor frecuencia cuando se trata de materiales en forma sinterizada. El equipo puede lograr un acabado superficial que se pule con la ayuda de la rueda abrasiva. Al esmerilar cerámica, se recomienda un líquido refrigerante que lubrique el área rectificada para obtener resultados óptimos. Cuando trabaje con cerámica sinterizada, se recomienda utilizar muelas unidas con resina. Estas ruedas utilizan diamantes sintéticos o naturales de diferentes tamaños de grano que han sido comprimidos en diferentes concentraciones en resina polimérica.
La cerámica viene en una gama muy diversa de variedades, cada una de las cuales tiene sus cualidades distintivas. Estas son solo algunas pautas a seguir. Sin embargo, los procedimientos reales pueden diferir.
Diferentes tipos de cerámica
Entonces, aquí discutimos algunos de los numerosos tipos de cerámica.
Macor
Corning Inc. es propietaria de la cerámica de vidrio mecanizable conocida como Macor y la produce. El material encuentra uso en varios campos, incluida la aviación, la medicina y la fabricación de semiconductores. Cuando se deben fabricar cantidades de menor volumen pero los gastos de herramientas de alto precio no son una opción, el uso de vitrocerámicas mecanizables es un enfoque económico para ahorrar costos sin dejar de satisfacer las necesidades de producción. La temperatura a la que Macor se usa continuamente es de 800 grados centígrados y su temperatura máxima es de 1000 grados centígrados. Tiene una expansión térmica comparable a la de la mayoría de los metales y vidrios sellantes. De hecho, Macor no se humedece, no tiene porosidad y, a diferencia de los materiales dúctiles, no se deforma cuando se calienta. Además, funciona bien como aislante cuando se somete a altos voltajes, diferentes frecuencias y altas temperaturas. En condiciones de vacío, tampoco liberará ningún gas.
Alúmina
La alúmina se puede utilizar en diversos contextos gracias a sus favorables cualidades mecánicas y eléctricas. Puede fabricarse en varias purezas combinándolo con aditivos destinados a mejorar sus propiedades. Además, puede maquinarse o moldearse para generar una amplia gama de diferentes tamaños y formas. Se puede hacer usando varios procedimientos para procesar cerámica. Además, se puede adherir fácilmente a metales o diversas cerámicas mediante procesos como metalizado y soldadura fuerte.
nitruro de aluminio
Debido a que es posible metalizar el nitruro de aluminio y tiene una expansión térmica más baja que la alúmina, el nitruro de aluminio es un material excelente para aplicaciones de semiconductores. El nitruro de aluminio casi coincide con la expansión de las obleas de silicio.
Silicato de alúmina (lava)
El silicato de alúmina o Lava se refiere a un material cerámico mecanizable. Además de tener importantes características de aislamiento térmico y eléctrico, puede soportar altas temperaturas durante su uso.
Nitruro de boro
El nitruro de boro se puede mecanizar con brocas de carburo estándar sin ningún problema. BN es químicamente inerte, tiene una expansión térmica baja, una resistencia eléctrica robusta y una excelente resistencia al choque térmico. También tiene una constante dieléctrica reducida y una tangente de pérdidas. Por estas características, el BN es un material adecuado para sistemas de vacío, una amplia variedad de componentes eléctricos y aplicaciones relacionadas con la tecnología nuclear.
Vidrio
Se utilizan muchos tipos diferentes de vidrio en diversas aplicaciones, en particular aquellas que exigen una buena calidad óptica, resistencia al choque térmico y cualidades aislantes.
Grafito
Dependiendo de su etapa de polimerización, la sustancia cerámica a base de carbono conocida como grafito puede tener varias densidades. El grafito es un material excelente para moldes, ánodos de revestimiento, barcos de hornos y accesorios de soldadura fuerte debido a su gran resistencia al estrés térmico y los ataques químicos.
Mullita
Debido a su excelente estabilidad térmica, resistencia a la fluencia y resistencia, la mullita es un material adecuado para su uso en la construcción de estructuras. También tiene una sólida capacidad de aislamiento eléctrico y una baja constante dieléctrica. Los muebles de horno, el tubo central de un horno, los componentes de intercambio de calor, las piezas de aislamiento térmico, los rodillos y otras aplicaciones típicas son todos usos posibles. Aunque se puede mecanizar, la mullita es una mejor candidata para el corte por láser.
Mycalex
Mycalex es un excelente material aislante cerámico mecanizable fabricado en piezas complicadas. Está disponible en muchos grados, cada uno de los cuales varía en resistencia y rendimiento de temperatura. Se utiliza con frecuencia para producir piezas pequeñas para su uso en equipos industriales.
Cuarzo
El cuarzo se usa a menudo en iluminación y semiconductores, ya que tiene cualidades térmicas, químicas y ópticas excepcionales. Las herramientas de diamante, el esmerilado o el chorro de agua son las formas más efectivas de realizar estas tareas. Los métodos abrasivos son mucho más beneficiosos que cualquier método de corte.
Carburo de silicio
El material conocido como carburo de silicio es conocido tanto por su extrema dureza como por su resistencia a la abrasión. Los sellos de bombas, los componentes de válvulas y las piezas que se desgastan mucho son ejemplos de usos cotidianos. Este material tiene altos valores de dureza, pero todavía es algo frágil. La única forma de procesarlo es utilizando métodos de pulido con diamante. En la mayoría de los casos, se fabrica en un horno de resistencia de grafito Acheson y se puede convertir en un polvo fino o en una masa ligada. En cualquier caso, debe triturarse y procesarse antes de utilizarse como materia prima en polvo.
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