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Características del material cerámico
Se ha desarrollado una gran variedad de materiales cerámicos, y la maquinabilidad de estos materiales varía. A continuación se enumeran las características y la maquinabilidad de los materiales cerámicos que se utilizan ampliamente en las industrias.
| Material | Dureza Vickers HV(GPa) |
Resistencia a la fractura (MPa・m1/2) |
Maquinabilidad | |
|---|---|---|---|---|
| Cerámica mecanizable | Baja | Media | Muy alta | Se pueden mecanizar fácilmente con herramientas de corte de carburo de tungsteno. |
| Vidrio de sílice fundido (SiO₂) Vidrio de borosilicato Silicio (Si) |
Baja 9 5 5 |
Baja | Alta | Se pueden mecanizar fácilmente con herramientas de corte de carburo de tungsteno. Sin embargo, hay que tener suficiente precaución para evitar el agrietamiento y el astillamiento. |
| Alumina (Al₂O₃) | Media 18 |
Media 4 |
Alta | La alúmina es el material cerámico más popular con buena maquinabilidad. Sin embargo, la maquinabilidad de las alúminas de menor pureza se ve muy afectada por otras composiciones. |
| Nitruro de aluminio (AlN) | Media 13 |
Media 3 |
Alta | El AlN tiene una maquinabilidad similar a la de la alúmina. Sin embargo, es más susceptible a la formación de microfisuras y al astillado debido a su baja resistencia a la rotura. El AlN reacciona con el agua y produce gas amoníaco durante el mecanizado. Es importante mantener las operaciones de mecanizado en frío para minimizar la generación de gas. Además, es necesario evitar el contacto con el agua en la medida de lo posible para evitar que la superficie se vuelva blanca. |
| Zirconia (ZrO₂) | Media 13 |
Alta 6 |
Baja | La zirconia es el material que se utiliza a menudo para conseguir resistencia a la abrasión debido a su alta dureza y rigidez a la flexión. Además, tiene propiedades de resistencia al calor y baja conductividad térmica. |
| Nitruro de silicio (Si₃N₄) | Media 13 |
Alta 6 |
Baja | El nitruro de silicio tiene baja maquinabilidad debido a su alta tenacidad a la fractura. Es tan duro que puede dañar rápidamente los granos de diamante de la herramienta de rectificado, provocando un desgaste excesivo de la herramienta que acabará provocando un fallo grave. Es fundamental mantener el afilado de una herramienta de rectificado y sustituirla cuando se pierda el afilado. |
| Zafiro (Al₂O₃) | Alta 23 |
Media | Baja | El zafiro tiene una dureza extremadamente alta y puede causar atascos en la superficie de una herramienta de rectificado. Al ser una forma monocristalina de corindón, una grieta generada durante el mecanizado acabará por propagarse y provocar la rotura del producto de zafiro. |
Comparación del proceso después de la sinterización
Top Seiko se ha especializado en el mecanizado de precisión de cerámica sinterizada con máquinas herramienta y herramientas de rectificado de diamante. A continuación se enumeran los pros y los contras del mecanizado de cerámica sinterizada en comparación con el mecanizado en verde (sin sinterizar).
| Mecanizado de cerámica sinterizada | |
|---|---|
| PROS |
1.Los errores dimensionales causados por la contracción de la sinterización y el alabeo pueden corregirse mediante el mecanizado de cerámicas totalmente sinterizadas, lo que hace mucho más fácil conseguir tolerancias dimensionales ajustadas. Somos capaces de conseguir tolerancias tan ajustadas como más/menos 3 micras (.0001") en el mecanizado de materiales cerámicos. Nuestras tolerancias estándar son de más/menos 5 micras (.0002"). 2. La entrega de piezas mecanizadas de precisión en un plazo más corto es posible porque no hay necesidad de sinterización. Además, disponemos de una amplia variedad de cerámicas totalmente sinterizadas en stock. 3.Para las necesidades de creación de prototipos y de fabricación de bajo volumen, los costes pueden ser mucho más bajos porque NO se necesita un molde que requiera un alto coste de molde inicial. |
| CONS |
1.Se requiere un mayor tiempo de mecanizado para mecanizar cerámicas endurecidas por sinterización, lo que puede suponer un elevado coste de mecanizado. Sin embargo, nuestra capacidad de producción "lights-out" ha conseguido reducir el coste de forma significativa. Además, las cerámicas mecanizables pueden ser alternativas más baratas a las cerámicas avanzadas en términos de coste de mecanizado. Permítanos ayudarle a seleccionar una cerámica mecanizable en función de los requisitos de su aplicación. 2.Puede haber escasez de productos de gran volumen. |
Ceramics List
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- Alumina（Al₂O₃）
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Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico , Resistencia a altas temperaturas , Resistencia al plasma , Alta dureza , Resistencia al desgaste
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- Nitruro de aluminio（AlN）
-
Alta conductividad térmica , Alta resistencia a la temperatura , Baja expansión térmica , Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico , Resistencia al plasma , Resistencia a la corrosión
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- Zirconia（ZrO2）
-
Alta resistencia a la fractura , Baja conductividad térmica , Resistente al desgaste
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- Carburo de silicio（SiC）
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Alta dureza, alta conductividad térmica, alta resistencia mecánica, resistente a la corrosión
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- Nitruro de silicio (Si3N4)
-
Alta tenacidad a la fractura , Baja expansión térmica , Resistente al desgaste , Buena resistencia al choque térmico
-
- Cerámica mecanizable
-
Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico , Alta maquinabilidad , Resistencia a altas temperaturas
Top Seiko Co., Ltd.
〒526-0105
1197-4, Hosoe-cho, Nagahama City,
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