(一)传统加工方法
磨削加工:目前大部分的陶瓷加工主要采用磨削加工的方法。由于氧化铝陶瓷材料硬度高,磨削砂轮的磨具磨料一般采用金刚石材料。在研磨时大多采用 B4C 材料作为研磨的磨料。其原理是通过砂轮的高速旋转,利用磨粒对氧化铝陶瓷进行切削,去除材料表面的部分,以达到所需的形状和尺寸。特点是加工精度相对较高,但刀具磨损较快,加工效率受到一定影响。
超声波加工:超声波加工实质上是在工具和被加工零件的空隙之间投入液态或者糊状的磨料,利用超声波的振动作用,使得磨粒高速地连续撞击、打压并抛磨被加工材料的表面,使得被撞击磨削的材料流出,从而实现切削的目的。这种加工方法适用于形状复杂的氧化铝陶瓷零件,能较好地保证加工精度,但加工速度相对较慢。
高压磨料水射流加工:水射流加工是将经过特殊处理的水注入高压系统,使水迅速增压到几百乃至几千巴的高压,然后再将这种高压水通过一个直径仅为的喷嘴喷出,高压水流速度为音速的 2 - 3 倍,磨料与流经喷嘴的水混合,冲击氧化铝陶瓷材料。其特点是可以加工较硬的材料,且不会产生热变形,但设备成本较高。
切削加工:考虑到刀具的磨损和加工效率,氧化铝陶瓷的切削加工,通常采用金刚石或立方氮化硼作为刀具材料。切削加工可以实现高效的材料去除,但对刀具的要求较高,刀具成本也相对较高。
(二)新型加工方法
电化学加工:电化学加工是利用阳极溶解的原理,将氧化铝陶瓷作为阳极,在电解液中通过电流的作用,使材料表面逐渐溶解,从而达到加工的目的。这种加工方法的优势在于可以加工复杂形状的零件,且加工过程中无机械应力,不会产生裂纹等缺陷。同时,电化学加工的精度较高,可以实现微米级的加工精度。
激光加工:氧化铝陶瓷激光加工是以激光作为加工能源的非接触式加工,避免了氧化铝材料脆性去除时产生的表面裂纹。当高能量的激光作用在被加工零件的加工面上时,氧化铝陶瓷局部区域的能量可达 108J/CM2 以上,因为氧化铝陶瓷材料对长波激光的吸收效率很高,所以零件加工面上经过光能转变成的热能会让工件的表面小范围内的温度快速升高,并使工件材料融化、汽化,从而达到去除工件表面的材料的效果。激光加工具有精确细致、热变形小、切割缝细小、切割面光滑等特点,加工精度可达到 0.1mm。
陶瓷雕铣机加工:陶瓷雕铣机采用高速电主轴和高速伺服电机,可以实现高速切削和快速进给。与传统的切削加工方法相比,陶瓷雕铣机的加工速度和效率大大提高。陶瓷雕铣机采用高精度滚珠丝杠和直线导轨,确保了机床的刚性和精度。此外,陶瓷雕铣机还具有自动对刀、自动测量等功能,可以实现工件的精确加工。采用金刚石刀具或立方氮化硼刀具进行切削加工,这些刀具具有高硬度和耐磨性,可以有效降低刀具磨损,延长刀具寿命。同时,陶瓷雕铣机采用水冷系统和油冷系统进行冷却,可以有效降低切削过程中的热量,减少工件热变形。陶瓷雕铣机具有强大的编程功能,可以实现复杂形状的加工。全封闭结构可以有效防止切削液和切屑飞溅,具有节能功能。更多内容请关注产品技术质量前沿哦!