Cerâmicas de zircônia possuem inúmeras vantagens e são amplamente utilizadas em aplicações industriais e do dia a dia. No entanto, são relativamente desafiadoras de processar devido ao seu alto nível de dificuldade. Inicialmente, os materiais cerâmicos de zircônia só podiam ser processados por meio de moagem devido às suas propriedades físicas e mecânicas únicas. Com o avanço das tecnologias de usinagem, uma variedade de técnicas semelhantes ao processamento de metais agora podem ser usadas para processar materiais cerâmicos.

Aqui está uma análise detalhada dos métodos de processamento práticos para cerâmicas de zircônia:

Processamento de Corte

A usinagem é o método mais comumente utilizado na metalurgia, e cerâmicas também possuem técnicas de processamento semelhantes.

Cortar cerâmica de zircônia é aplicável tanto a cerâmicas semi-sinterizadas quanto totalmente sinterizadas.

Para cerâmicas semi-sinterizadas, o corte visa minimizar a tolerância de usinagem para cerâmicas totalmente sinterizadas, melhorando assim a eficiência de processamento e reduzindo custos.

Moagem e Polimento

Este método é principalmente utilizado para o processamento superficial de cerâmica de zircônia.

O polimento e a retificação são métodos de processamento ultra precisos que utilizam abrasivos livres para remover material da superfície de forma fina.

Na ultra precisão e acabamento de materiais cerâmicos, especialmente no processamento de precisão de esferas cerâmicas usadas em rolamentos cerâmicos, o polimento e retificação são indispensáveis.

Junjie Ceramics pode alcançar acabamentos espelhados em cerâmicas de zircônia, e muitos desses produtos já foram entregues aos clientes.

Retificação ELID

O retificador ELID (Dressagem Eletrolítica em Processo) é um processo de retificação inovador.

O princípio envolve o uso de eletrólise para vestir a roda de retificação ligada ao metal durante a retificação. O fluido de retificação eletrolítico é derramado entre a roda de retificação e o eletrodo da ferramenta, e uma corrente contínua pulsada é aplicada. Este processo remove gradualmente o ligante metálico através da dissolução anódica, expondo partículas abrasivas na superfície da roda para manter sua nitidez durante a retificação.

Embora esse processo avançado ainda não seja amplamente aplicado, ele demonstra vantagens significativas no processamento de cerâmicas de zircônia.

Processamento baseado em plasticidade

Métodos tradicionais de remoção de material geralmente envolvem mecanismos de remoção frágeis ou plásticos.

A remoção de materiais frágeis ocorre através da propagação e interseção de rachaduras, enquanto a remoção plástica envolve o corte de lascas para criar fluxo de material. Para metais, os mecanismos de corte plástico são facilmente alcançados. No entanto, materiais frágeis como cerâmicas de engenharia e vidro óptico frequentemente resultam em remoção frágil sob métodos de processamento tradicionais, levando a uma qualidade de superfície ruim.

No processamento de cerâmica, uma profundidade de corte muito rasa pode permitir a remoção plástica, fazendo a transição do mecanismo de remoção de fratura frágil para deformação plástica.

5. Processamento Ultrassônico

O processamento ultrassônico envolve a aplicação de vibrações ultrassônicas na ferramenta ou na peça, com abrasivos líquidos ou em pasta introduzidos entre a ferramenta e a peça.

Com uma pressão leve, a ferramenta pressiona contra a peça de trabalho para remover material.

Alto custo, baixa eficiência e precisão limitada

Embora existam vários métodos para processar cerâmicas de zircônia, a alta dureza do material torna o processamento caro, ineficiente e menos preciso.

Cerâmicas de zircônia semi-sinterizadas ou calcinadas são tipicamente processadas de forma áspera usando métodos de corte, enquanto a retificação é usada para o processamento fino após a sinterização.

Grande Processamento Permitido

Dependendo da aplicação específica de cerâmica de zircônia, a usinagem pode ser totalmente evitada, com o polimento sendo aplicado diretamente aos corpos sinterizados para alcançar precisão no design.

Embora os passos de processamento para cerâmicas de zircônia sejam semelhantes aos de peças metálicas, a margem de processamento é significativamente maior para cerâmicas.

Cerâmicas semi-sinterizadas ou calcinadas frequentemente enfrentam problemas como resistência insuficiente, defeitos de superfície ou má fixação, o que impede alcançar a forma final desejada.

Devido à contração desigual durante a sinterização, as dimensões do processamento bruto não devem se aproximar das dimensões finais, deixando uma margem substancial para o processamento fino.

Para metais, a tolerância de processamento fino geralmente está dentro de frações de milímetro, levando em consideração o tratamento térmico ou a escala superficial. Em contraste, cerâmicas de zircônia requerem tolerâncias de vários milímetros ou até mesmo mais de dez milímetros, reduzindo significativamente a produtividade e aumentando os custos de produção.

Alto custo de ferramentas

O custo das ferramentas de corte é uma questão significativa no processamento de cerâmica de zircônia. São necessárias ferramentas caras de diamante sinterizado ou CBN (nitreto de boro cúbico) para corte, e as rodas de retificação de diamante dominam o processamento fino.

Os custos de ferramentas para cerâmica de zircônia são dezenas a centenas de vezes mais altos do que os de ferramentas de corte de metal.

A resistência das cerâmicas de zircônia é altamente sensível às condições de processamento, o que torna difícil alcançar um processamento de alta eficiência. Como resultado, o custo geral de processamento para as cerâmicas de zircônia é substancialmente maior do que para materiais convencionais.