Ceramics - Top Seiko Co,. Ltd.

Eigenschaften von keramischem Material

Wir haben eine Vielzahl von keramischen Werkstoffen entwickelt, die sich unterschiedlich gut bearbeiten lassen. Nachstehend sind die Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit von keramischen Werkstoffen aufgeführt, die in vielen Industriezweigen verwendet werden.

Material	Vickers-Härte HV(GPa)	Bruchzähigkeit (MPa・m1/2)	Bearbeitbarkeit
Bearbeitbare Keramiken	Niedrig	Mittel	Sehr hoch	Sie können leicht mit Wolframcarbid-Schneidwerkzeugen bearbeitet werden.
Geschmolzene Kieselerde (SiO₂) Borosilikatglas Silicium (Si)	Niedrig 9 5 5	Niedrig	Hoch	Sie können leicht mit Wolframcarbid-Schneidwerkzeugen bearbeitet werden. Es ist jedoch ausreichend Vorsicht geboten, um Risse und Absplitterungen zu vermeiden.
Aluminiumoxid (Al₂O₃)	Mittel 18	Mittel 4	Hoch	Aluminiumoxid ist das beliebteste keramische Material mit guter Bearbeitbarkeit. Die Bearbeitbarkeit von Aluminiumoxiden geringerer Reinheit wird jedoch durch andere Zusammensetzungen stark beeinträchtigt.
Aluminiumnitrid (AlN)	Mittel 13	Mittel 3	Hoch	AlN besitzt eine ähnliche Bearbeitbarkeit wie Aluminiumoxid. Allerdings ist es aufgrund seiner geringen Bruchzähigkeit anfälliger für Mikrorissbildung und Absplitterungen. AlN reagiert bei der Bearbeitung mit Wasser und erzeugt Ammoniakgas. Es ist wichtig, die Bearbeitungsvorgänge kühl zu halten, um die Gasbildung zu minimieren. Außerdem muss der Kontakt mit Wasser so weit wie möglich vermieden werden, damit die Oberfläche nicht weiß wird.
Zirconiumdioxid (ZrO₂)	Mittel 13	Hoch 6	Niedrig	Zirconiumdioxid wird aufgrund seiner hohen Härte und Biegefestigkeit häufig verwendet, um Abriebfestigkeit zu erzielen. Darüber hinaus hat es hitzebeständige Eigenschaften und eine geringe Wärmeleitfähigkeit.
Siliciumnitrid (Si₃N₄)	Mittel 13	Hoch 6	Niedrig	Siliciumnitrid ist aufgrund seiner hohen Bruchzähigkeit nur schwer zu bearbeiten. Es ist so zäh, dass es die Diamantkörner des Schleifwerkzeugs schnell beschädigen kann, was zu übermäßigem Werkzeugverschleiß und schließlich zu einem unwiderruflichen Ausfall führt. Es ist von grundlegender Bedeutung, die Schärfe eines Schleifwerkzeugs aufrechtzuerhalten und das Werkzeug bei Verlust der Schärfe zu ersetzen.
Saphir (Al₂O₃)	Hoch 23	Mittel	Niedrig	Aluminiumoxid hat eine extrem hohe Härte und kann auf der Oberfläche eines Schleifwerkzeugs zum Verstopfen führen. Da es sich bei Korund um eine einkristalline Form handelt, wird sich ein bei der Bearbeitung entstandener Riss ausbreiten und schließlich zum Bruch des Aluminiumoxid-Produkts führen.

Prozessvergleich nach dem Sintern

Top Seiko ist auf die Präzisionsbearbeitung von Sinterkeramiken mit Werkzeugmaschinen und Diamantschleifwerkzeugen spezialisiert. Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile der Bearbeitung von Sinterkeramiken im Vergleich zur Grünbearbeitung aufgeführt.

	Bearbeitung von Sinterkeramiken
VORTEILE	1. Durch Sinterschrumpfung und Verzug verursachte Maßfehler können durch die Bearbeitung von vollständig gesinterter Keramik korrigiert werden, was das Erreichen enger Maßtoleranzen erheblich erleichtert. Wir sind in der Lage, bei der Bearbeitung keramischer Werkstoffe Toleranzen von bis zu plus/minus 3 Mikrometern (0,0001") zu erreichen. Unsere Standardtoleranzen betragen plus/minus 5 Mikrometer (0,0002"). 2. Die Lieferung von präzisionsgefertigten Teilen innerhalb einer kürzeren Vorlaufzeit ist möglich, da kein Sintern erforderlich ist. Darüber hinaus haben wir eine Vielzahl von vollgesinterten Keramiken auf Lager. 3. Für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien können die Kosten viel niedriger sein, da KEINE Form benötigt wird, die hohe Anfangskosten verursacht.
NACHTEILE	1. Für die Bearbeitung von sintergehärteten Keramiken ist eine längere Bearbeitungszeit erforderlich, was zu hohen Bearbeitungskosten führen kann. Dank unserer Lights Out-Produktionskapazität konnten wir jedoch die Kosten erheblich senken. Außerdem können maschinell bearbeitbare Keramiken im Hinblick auf die Bearbeitungskosten kostengünstigere Alternativen zu Hochleistungskeramiken sein. Wir unterstützen Sie bei der Auswahl einer maschinell bearbeitbaren Keramik auf der Grundlage Ihrer Anwendungsanforderungen. 2. Bei großvolumigen Produkten kann es zu Engpässen kommen.

Bearbeitung von Sinterkeramiken

VORTEILE

1. Durch Sinterschrumpfung und Verzug verursachte Maßfehler können durch die Bearbeitung von vollständig gesinterter Keramik korrigiert werden, was das Erreichen enger Maßtoleranzen erheblich erleichtert.
Wir sind in der Lage, bei der Bearbeitung keramischer Werkstoffe Toleranzen von bis zu plus/minus 3 Mikrometern (0,0001") zu erreichen. Unsere Standardtoleranzen betragen plus/minus 5 Mikrometer (0,0002").
2. Die Lieferung von präzisionsgefertigten Teilen innerhalb einer kürzeren Vorlaufzeit ist möglich, da kein Sintern erforderlich ist. Darüber hinaus haben wir eine Vielzahl von vollgesinterten Keramiken auf Lager.
3. Für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien können die Kosten viel niedriger sein, da KEINE Form benötigt wird, die hohe Anfangskosten verursacht.

NACHTEILE

1. Für die Bearbeitung von sintergehärteten Keramiken ist eine längere Bearbeitungszeit erforderlich, was zu hohen Bearbeitungskosten führen kann. Dank unserer Lights Out-Produktionskapazität konnten wir jedoch die Kosten erheblich senken. Außerdem können maschinell bearbeitbare Keramiken im Hinblick auf die Bearbeitungskosten kostengünstigere Alternativen zu Hochleistungskeramiken sein. Wir unterstützen Sie bei der Auswahl einer maschinell bearbeitbaren Keramik auf der Grundlage Ihrer Anwendungsanforderungen.
2. Bei großvolumigen Produkten kann es zu Engpässen kommen.

Ceramics List

Aluminiumoxid（Al₂O₃）

Ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, hohe Temperaturbeständigkeit, Plasmabeständigkeit, hohe Härte, Verschleißfestigkeit
Aluminiumnitrid（AlN）

Hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, geringe Wärmeausdehnung, ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, Plasmabeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Zirconiumdioxid（ZrO2）

Hohe Bruchzähigkeit, niedrige Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit
Siliciumcarbid（SiC）

Hohe Härte, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe mechanische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Siliciumnitrid (Si3N4)

Hohe Bruchzähigkeit, geringe Wärmeausdehnung, Verschleißfestigkeit, gute Temperaturwechselbeständigkeit
Bearbeitbare Keramiken

Ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, gute Bearbeitbarkeit, hohe Temperaturbeständigkeit

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