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Caractéristiques des matériaux céramiques
Une grande variété de matériaux céramiques a été développée, et l'usinabilité de ces matériaux varie. Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques et l'usinabilité des matériaux céramiques les plus utilisés dans l'industrie.
| Matériau | Dureté Vickers HV(GPa) |
Ténacité à la rupture (MPa・m1/2) |
Usinabilité | |
|---|---|---|---|---|
| Céramiques usinables | Faible | Moyen | Très élevé | Ils peuvent être facilement usinés avec des outils de coupe en carbure de tungstène. |
| Verre de silice fondue (SiO₂) Verre borosilicate Silicium (Si) |
Faible 9 5 5 |
Faible | Élevé | Ils peuvent être facilement usinés avec des outils de coupe en carbure de tungstène. Cependant, des précautions suffisantes doivent être prises pour éviter la fissuration et l'écaillage. |
| Alumine (Al₂O₃) | Moyen 18 |
Moyen 4 |
Élevé | L'alumine est le matériau céramique le plus populaire avec une bonne usinabilité. Cependant, l'usinabilité des alumines de moindre pureté est fortement affectée par les autres composants. |
| Nitrure d'aluminium (AlN) | Moyen 13 |
Moyen 3 |
Élevé | Le Nitrure d'alumium (AlN) a une usinabilité similaire à celle de l'alumine. Cependant, il est plus sensible à la formation de microfissures et à l'écaillage en raison de sa faible ténacité à la rupture. L'AlN réagit avec l'eau pour produire de l'ammoniac gazeux pendant l'usinage. Il est important de maintenir les opérations d'usinage au frais pour minimiser la production de gaz. Il est également nécessaire d'éviter autant que possible le contact avec l'eau pour éviter que la surface ne blanchisse. |
| Zircone (ZrO₂) | Moyen 13 |
Élevé 6 |
Faible | La zircone est un matériau souvent utilisé pour obtenir une résistance à l'abrasion en raison de sa grande dureté et de sa rigidité à la flexion. En outre, elle possède des propriétés de résistance à la chaleur et de faible conductivité thermique. |
| Nitrure de silicium (Si₃N₄) | Moyen 13 |
Élevé 6 |
Faible | Le nitrure de silicium est peu usinable en raison de sa grande résistance à la rupture. Il est si résistant qu'il peut rapidement endommager les grains de diamant de l'outil de meulage, provoquant une usure excessive de l'outil qui finira par entraîner une défaillance catastrophique. Il est crucial de conserver le tranchant d'un outil de meulage et de le remplacer lorsqu'il a perdu son tranchant. |
| Saphir (Al₂O₃) | Élevé 23 |
Moyen | Faible | Le saphir a une dureté extrêmement élevée et peut provoquer un colmatage de la surface d'un outil de meulage. Comme il s'agit d'une forme monocristalline de corindon, une fissure générée pendant l'usinage finira par se propager et entraîner la rupture du produit en saphir. |
Comparaison des procédés après frittage
Top Seiko est spécialisé dans l'usinage de précision des céramiques frittées à l'aide de machines-outils et d'outils de meulage diamant. Vous trouverez ci-dessous les avantages et les inconvénients de l'usinage des céramiques frittées par rapport à l'usinage à cru.
| Usinage des céramiques frittées | |
|---|---|
| LES AVANTAGES |
1. Les erreurs dimensionnelles causées par le rétrécissement et le gauchissement dus au frittage peuvent être corrigées par l'usinage de céramiques entièrement frittées, ce qui permet d'obtenir beaucoup plus facilement des tolérances dimensionnelles serrées. Nous sommes capables d'atteindre des tolérances aussi serrées que +/- 3 microns (.0001") dans l'usinage des matériaux céramiques. Nos tolérances standard sont de +/- 5 microns (.0002"). 2. Il est possible de livrer dans un délai plus court des pièces usinées avec précision car il n'est pas nécessaire de les fritter. De plus, nous disposons d'une grande variété de céramiques entièrement frittées en stock. 3. Pour les besoins de prototypage et de fabrication en petites séries, les coûts peuvent être beaucoup plus faibles car il n'est PAS nécessaire de disposer d'un moule dont le coût initial est élevé. |
| LES INCONVÉNIENTS |
1. L'usinage des céramiques durcies par frittage nécessite un temps d'usinage plus long, ce qui peut entraîner des coûts d'usinage élevés. Toutefois, notre capacité de production en flux tendu a permis de réduire considérablement ce coût. De plus, les céramiques usinables peuvent être des alternatives plus économiques aux céramiques avancées en termes de coût d'usinage. Laissez-nous vous aider à sélectionner une céramique usinable en fonction des exigences de votre application. 2. Une rupture de stock peut survenir pour les produits de grand volume. |
Ceramics List
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- Alumine （Al₂O₃）
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Excellentes propriétés d'isolation électrique, résistance à haute température, résistance au plasma, dureté élevée, résistance à l'usure.
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- Nitrure d'aluminium（AlN）
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Conductivité thermique élevée, Résistance à haute température, Faible dilatation thermique, Excellentes propriétés d'isolation électrique, Résistance au plasma, Résistance à la corrosion.
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- Zircone (ZrO2)
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Ténacité élevée à la rupture, faible conductivité thermique, résistance à l'usure.
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- Carbure de silicium (SiC)
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Dureté élevée, conductivité thermique élevée, résistance mécanique élevée, résistance à la corrosion.
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- Nitrure de silicium (Si3N4)
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Ténacité élevée à la rupture, Faible expansion thermique, Résistance à l'usure, Bonne résistance aux chocs thermiques
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- Céramiques usinables
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Excellentes propriétés d'isolation électrique, grande usinabilité, résistance aux températures élevées.
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〒526-0105
1197-4, Hosoe-cho, Nagahama City,
Shiga Pref.,526-0105 Japan
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