도자기용 CNC 가공

시계부터 칼, 벽돌, 도자기에 이르기까지 일상용품에 널리 사용되는 소재로서 세라믹 가공은 기업의 소재 포트폴리오를 확장하는 좋은 방법이 될 수 있습니다. 전통적으로 가마를 사용하여 만들어지지만 기계 가공은 기계 공장에 독특한 판매 포인트를 제공하는 유용한 노력이 될 수 있습니다.

재료 등급으로서 세라믹은 다양한 형태로 제공되며 가공이 까다로울 수 있습니다. 그러나 그들은 모양과 느낌이 독특하고 압축 내구성이 뛰어나며(인장력 내구성 측면에서는 적지만) 다양한 제품에 적절한 기반을 제공합니다.

세라믹 재료 가공

CNC 머시닝 세라믹은 이미 소결된 경우 약간의 도전이 될 수 있습니다. 이러한 처리된 경화 세라믹은 파편과 덩어리가 사방으로 날아갈 수 있으므로 상당한 문제가 될 수 있습니다. 세라믹 부품은 최종 소결 단계 전에 "녹색"(비소결 분말) 압축 상태 또는 사전 소결된 "비스크" 형태로 가장 효과적으로 가공될 수 있습니다.

일반적으로 밀링, 드릴링, 터닝과 같은 가공 방법은 사전 소결 상태의 세라믹 부품에 적용될 수 있습니다. 툴링과 관련하여 티타늄 질화물(TiN) 코팅된 고속 강철 공구, 텅스텐 카바이드 공구 및 다결정 다이아몬드(PCD) 공구는 예비 소결 세라믹 가공에 사용됩니다. 비스크 상태에서 공작 기계가 달성할 수 있는 MRR은 공구강 및 다이강과 일치할 수 있습니다.

소결 상태의 측면에서 가장 일반적인 가공 공정은 연삭 공정입니다. 연마 휠의 도움으로 기계는 광택 표면 마감을 얻을 수 있습니다. 세라믹 연삭은 연삭되는 영역을 윤활하는 유체 냉각제로 가장 잘 수행됩니다. 소결 세라믹의 경우 폴리머 수지에 다양한 농도로 압착된 다양한 입자 크기의 합성 또는 천연 다이아몬드가 있는 수지 결합 휠을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

물론 도자기의 종류도 다양하고 저마다의 특징이 있습니다. 이는 일반적인 경험 법칙이지만 프로세스는 다를 수 있습니다.

도자기의 종류

매커  

Macor는 Corning Inc.가 소유 및 생산하는 기계가공 가능한 유리 세라믹입니다. 이것은 항공우주, 의료 및 반도체 생산에 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 기계로 가공할 수 있는 유리 세라믹을 사용하는 것은 적은 양을 생산해야 하지만 고가의 툴링 비용이 선택사항이 아닌 경우 비용 효율적인 방법입니다. Macor의 연속 사용 온도는 800°C이며 최고 온도는 1,000°C입니다. 열팽창은 대부분의 금속 및 밀봉 유리와 일치합니다. Macor는 또한 젖지 않고 다공성을 나타내지 않으며 연성 재료와 달리 변형되지 않습니다. 또한 고전압, 다양한 주파수 및 고온에서 효과적인 절연체입니다. 또한 진공 환경에서 "배출"되지 않습니다.

알루미나

알루미나는 우수한 기계적 및 전기적 특성을 가지고 있어 광범위한 응용 분야에 적용됩니다. 알루미나는 특성을 향상시키도록 설계된 첨가제를 사용하여 다양한 순도로 생산할 수 있습니다. 다양한 세라믹 가공 방법을 사용하여 형성할 수 있으며 다양한 크기와 모양을 생산하기 위해 기계로 가공하거나 형성할 수 있습니다. 또한 금속화 및 납땜 기술을 사용하여 금속 또는 기타 세라믹에 쉽게 접합할 수 있습니다.

질화알루미늄

질화알루미늄은 실리콘 웨이퍼의 팽창과 거의 일치하는 알루미나보다 낮은 열 팽창을 나타내며 금속화될 수 있어 반도체 응용 분야에 이상적인 재료입니다.

알루미나 실리케이트(용암)

알루미나 실리케이트 또는 용암은 가공 가능한 세라믹 재료입니다. 사용온도가 높고 단열/전기 절연성이 우수합니다.

질화붕소

질화붕소는 표준 초경 드릴을 사용하여 가공할 수 있습니다. BN은 높은 전기 저항, 낮은 유전 상수 및 손실 탄젠트, 낮은 열 팽창, 화학적 불활성 및 우수한 열 충격 저항을 나타냅니다. 이러한 특성으로 인해 BN은 진공 부품, 다양한 전기 부품 및 원자력 응용 분야에 유용한 재료입니다.

유리(Pyrex, Vycor 및 유사 재료)

광학적으로 높은 열충격 저항과 절연 특성이 요구되는 많은 응용 분야에서 다양한 유형의 유리가 사용됩니다.

흑연

탄소 기반 세라믹 재료로서 흑연은 폴리머 상태에 따라 다양한 밀도를 가질 수 있습니다. 흑연은 또한 열 충격 및 내화학성이 우수하여 금형, 용광로 보트, 도금 양극 및 납땜 고정구에 이상적인 재료입니다.

멀라이트

물라이트는 고온 안정성, 강도 및 내크리프성으로 인해 우수한 구조 재료입니다. 그것은 낮은 유전 상수와 높은 전기 절연 능력을 가지고 있습니다. 일반적인 응용 분야에는 가마 가구, 퍼니스 센터 튜브, 열교환 부품, 단열 부품 및 롤러가 포함됩니다. 멀라이트는 기계로 가공할 수 있지만 레이저를 사용하는 것이 더 편리합니다.

마이칼렉스

강도 및 온도 성능이 다양하고 다양한 등급 중에서 선택할 수 있는 Mycalex는 복잡한 부품으로 제작할 수 있는 우수한 기계 가공 세라믹 절연체 소재입니다. 산업용 장비의 소형 부품에 많이 사용됩니다.

석영

석영은 열적, 화학적, 광학적 특성이 우수하여 조명 및 반도체 분야에서 자주 사용됩니다. 다이아몬드 도구, 연삭 또는 물 분사를 통해 이러한 작업을 수행하는 것이 가장 좋습니다. 연마 기술은 절단 기술보다 훨씬 유용합니다.

실리콘 카바이드

탄화규소는 높은 경도와 내마모성으로 유명합니다. 일반적인 응용 분야에는 펌프 씰, 밸브 구성 요소 및 마모가 심한 부품이 포함됩니다. 이 재료의 높은 경도 값에도 불구하고 상대적으로 부서지기 쉽고 다이아몬드 연삭 기술을 통해서만 기계가공이 가능합니다. 일반적으로 Acheson 흑연 저항로에서 생산되며 미세 분말 또는 결합 덩어리로 형성될 수 있으며 분말 공급원료로 사용하려면 먼저 분쇄 및 밀링해야 합니다.

스테아타이트

Steatite의 비용은 다른 세라믹 재료에 비해 상대적으로 저렴합니다. 절연 및 온도 저항이 중요한 응용 분야에 유용합니다.

지르코니아

안정화된 지르코니아는 알루미나의 녹는점보다 훨씬 높은 온도에서 내화학성 및 내식성을 제공합니다. 이러한 문자는 치과용 응용 프로그램 및 보철물에 매우 좋은 재료가 됩니다. 경도가 높아 가공이 어려울 수 있지만 높은 절삭 속도(670m/분 이상)에서 가공하는 데 도움이 됩니다. 지르코니아 세라믹은 다른 세라믹 재료에 비해 많은 양의 응력을 흡수하는 능력이 있습니다. 실온에서 가장 높은 기계적 강도와 인성을 나타냅니다.

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