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先进陶瓷材料的6种后加工工艺

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目前市面上关于陶瓷材料的成型技术、烧结技术等方面研究较集中,而对后加工工艺研究偏少,本文则带你了解现有的陶瓷材料的后加工工艺。陶瓷材料的后加工可根据陶瓷的形状、加工精度、表面粗糙度、加工效率和加工成本等因素选择不同的加工方法。常见的陶瓷加工方式主要有:机械加工、激光加工、超声波加工、磨料水射流加工、微波加工、电加工等方式。

机械加工

机械加工方法主要有车削、钻削、铣削、磨削、研磨抛光等。

陶瓷材料车削一般选用金刚石或立方氮化硼刀具。由于陶瓷材料硬度和脆性非常大,车削加工难以保证其精度要求,并且影响加工效率,故车削加工应用不多,基本上还处于研究阶段。陶瓷材料钻削是使用直径很小的金刚石砂轮作为专用钻头,利用钻头端部磨粒的微切削作用从而实现材料的破坏去除。陶瓷材料铣削通常选用超硬刀如金刚石铣刀进行铣削的一种加工方法,在高频断续的切削力作用下使材料去除。然而,在铣削过程中,高频冲击力作用力容易导致加工表面发生脆断,振动则会导致瞬间去除深度的变化,降低表面质量。陶瓷材料的磨削加工是目前已有加工方法中应用最多的一种。利用金刚石磨针或砂轮与工件之间互相摩擦,使材料通过塑性变形、脆性断裂等方式去除。磨削加工中,切屑的清除是一大问题,一般采用冷却液清洗。冷却液不仅起到冲洗切屑粉末的作用,而且可以降低磨削区温度,提高磨削质量,减少磨粒周围粘结剂的热分解等。金刚石颗粒大小是影响陶瓷工件表面质量的又一主要原因,颗粒愈大,所加工表面粗糙度愈大,但加工效率愈高。在磨削加工陶瓷材料时,加工过程中受力不均易使裂纹产生。在工业生产的某些领域,仅靠磨削是达不到陶瓷件表面光洁度要求的,通常要采用研磨和抛光。陶瓷材料韧性小,脆性大,其强度很容易受表面裂痕的影响。加工表面愈粗糙,表面裂纹愈大,愈易产生应力集中,工件强度愈低。因此,研磨不仅是为了达到一定的粗糙度和高的形状精度,而且也是为了提高工件的强度。抛光是采用软质抛光器和细粉磨粒以较低的压力作用于工件的一种精加工过程。

激光加工

随着陶瓷产品广泛应用,对产品规模化加工效率和成本控制提出了更高要求,针对陶瓷切割划线,一些常见的加工方式已经不能满足产品高效率、低成本发展的需求。激光作为一种非接触式的高能束精密加工技术,具有高效可控、热影响区小、无切削作用力、无刀具磨损,以及可加工高硬度、高脆性、高熔点等难加工材料的特点,受到越来越多的


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