Керамические циркониевые материалы обладают многочисленными преимуществами и широко используются как в промышленности, так и в повседневных приложениях. Однако их относительно сложно обрабатывать из-за их высокой степени трудности. Изначально циркониевые керамические материалы могли быть обработаны только шлифованием из-за их уникальных физических и механических свойств. С развитием технологий обработки, различные техники, аналогичные металлической обработке, теперь могут быть использованы для обработки керамических материалов.

Вот подробный обзор практических методов обработки циркониевой керамики:

Обработка резки

Резка является наиболее распространенным методом в металлообработке, и керамика также имеет аналогичные техники обработки.

Резка циркониевой керамики применима как к полуспекшенной, так и к полностью спекшенной керамике.

Для полуспекаемой керамики резка направлена на минимизацию обработочного допуска для полностью спекаемой керамики, что позволяет повысить эффективность обработки и снизить затраты.

Шлифование и полировка

Этот метод в основном используется для поверхностной обработки циркониевой керамики.

Шлифование и полировка - это ультрапрецизионные методы обработки, которые используют свободные абразивы для тонкого удаления материала с поверхности.

В ультрапрецизионной и отделке керамических материалов, особенно в точной обработке керамических шариков, используемых для керамических подшипников, шлифование и полировка необходимы.

Junjie Ceramics может достигать зеркального блеска на циркониевой керамике, и многие такие продукты уже были доставлены клиентам.

Шлифование ELID

Шлифование ELID (Электролитическое в процессе обработки) - новый процесс шлифования.

Принцип заключается в использовании электролиза для обработки металлического шлифовального круга во время шлифования. Электролитическая шлифовка жидкости наливается между шлифовальным кругом и инструментальным электродом, и применяется импульсный постоянный ток. Этот процесс постепенно удаляет металлическое связующее вещество через анодное растворение, выставляя абразивные частицы на поверхности круга, чтобы сохранить его остроту во время шлифования.

Хотя этот передовой процесс еще не широко применяется, он демонстрирует значительные преимущества в обработке циркониевых керамик.

Обработка на основе пластичности

Традиционные методы удаления материала обычно включают хрупкие или пластичные механизмы удаления.

Хрупкое удаление происходит за счет распространения и пересечения трещин, в то время как пластическое удаление включает срезание стружки для создания потока материала. Для металлов пластические механизмы резания легко достигаются. Однако хрупкие материалы, такие как инженерные керамика и оптическое стекло, часто приводят к хрупкому удалению при традиционных методах обработки, что приводит к плохому качеству поверхности.

В керамической обработке очень малая глубина резания может обеспечить пластическое удаление, переходящее механизм удаления от хрупкого разрушения к пластической деформации.

Ультразвуковая обработка

Ультразвуковая обработка включает в себя применение ультразвуковых вибраций к инструменту или заготовке, при этом между инструментом и заготовкой вводятся жидкие или пастообразные абразивы.

С легким давлением инструмент нажимает на заготовку для удаления материала.

Высокая стоимость, низкая эффективность и ограниченная точность

Хотя существует различные методы обработки циркониевой керамики, высокая твердость материала делает обработку дорогостоящей, неэффективной и менее точной.

Полуспекаемая или кальцинированная циркониевая керамика обычно подвергается грубой обработке с использованием методов резки, в то время как после спекания для тонкой обработки используется шлифование.

Большая обработка разрешения

В зависимости от конкретного применения циркониевой керамики, обработка может быть полностью обойдена, и шлифование непосредственно применяется к спеченным изделиям для достижения точности дизайна.

Пока шаги обработки циркониевой керамики аналогичны шагам для металлических деталей, допуск на обработку значительно больше для керамики.

Полуспекаемые или кальцинированные керамика часто сталкиваются с проблемами, такими как недостаточная прочность, поверхностные дефекты или плохое зажимное устройство, что мешает достижению желаемой конечной формы.

Из-за неравномерного усадки во время спекания, грубые размеры обработки не должны приближаться к конечным размерам, оставляя значительный зазор для тонкой обработки.

Для металлов допуск на обработку обычно составляет доли миллиметра, учитывая термическую обработку или поверхностное окисление. В отличие от этого, для циркониевой керамики требуются допуски в несколько миллиметров или даже более десяти миллиметров, что значительно снижает производительность и увеличивает производственные затраты.

Высокие затраты на инструменты

Стоимость режущих инструментов является значительной проблемой при обработке циркониевой керамики. Для резки требуются дорогие синтезированные алмазные или CBN (нитрид бора) инструменты, а алмазные шлифовальные круги доминируют в тонкой обработке.

Затраты на инструмент для циркониевой керамики в десятки и сотни раз выше, чем затраты на металлические режущие инструменты.

Прочность циркониевой керамики крайне чувствительна к условиям обработки, что затрудняет достижение высокой эффективности обработки. В результате общая стоимость обработки циркониевой керамики значительно выше, чем у обычных материалов.