Keramik ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien der modernen Welt. Sie findet breite Anwendung in Töpferwaren, Haushaltsgegenständen, Geräten und Bauteilen. Keramikgegenstände werden in mehreren Schritten und mit verschiedenen Verfahren hergestellt. Die meisten industriellen, elektrischen und medizinischen Keramikprodukte werden spanend hergestellt.
Die Keramikbearbeitung ist ein Fertigungsverfahren für verschiedene Keramikkomponenten durch Materialabtrag von unfertigen Keramikprodukten. Es handelt sich um ein komplexes Produktionsverfahren, das spezielle Prozesse und Werkzeuge erfordert. Die Bearbeitung gewährleistet enge Toleranzen, eine fein bearbeitete Oberfläche, eine komplexe Form und präzise Abmessungen der Komponenten.
Lassen Sie uns in die Einzelheiten der Herstellung und Bearbeitung von Keramikprodukten eintauchen.
Was ist maschinelle Bearbeitung?
Zerspanung ist die Herstellung präzise geformter Teile und Komponenten durch Schneiden und Entfernen von Material aus einem Rohprodukt. Es handelt sich um ein subtraktives Fertigungsverfahren mit Werkzeugmaschinen. Zerspanung wird am häufigsten in der Herstellung von Metallgeräten eingesetzt.
Es kann aber auch zur Herstellung von Keramik, Kunststoffen, Holz und Verbundprodukten verwendet werden.
Was ist Keramikbearbeitung?
Keramikbearbeitung ist der Prozess der Herstellung von Keramikkomponenten mithilfe von Bearbeitungswerkzeugen und -techniken. Dabei wird ein rohes Keramikelement geschnitten, um ihm die gewünschte Form und Abmessungen zu verleihen.
Es gibt verschiedene Keramikbearbeitungsverfahren wie Schleifen, Bohren, Fräsen, Drehen, Laserbearbeitung, Flächenschleifen, CNC-Bearbeitung, cChemische Bearbeitung, Diamantwerkzeuge usw.
GSchälen, Bohren und Fräsen sind die gängigsten Bearbeitungsverfahren für Keramik. Keramik ist ein hartes und sprödes Material und erfordert besondere Sorgfalt, um Brüche oder Risse während der Bearbeitung zu vermeiden.
Wie werden Keramikprodukte hergestellt?
Die Herstellung von Keramikkomponenten erfolgt in mehreren Schritten. Hier finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Herstellung von Keramikartikeln.
Schritt 1: Auswahl der Rohstoffe
Die Herstellung keramischer Produkte beginnt mit der Auswahl der Rohstoffe. Die Auswahl der Materialien erfolgt auf Grundlage der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.
Schritt 2: Materialmischung
In diesem Schritt werden die ausgewählten Keramikmaterialien vorbereitet und gemischt. Die Rohstoffe werden zu einem feinen Pulver gemahlen und anschließend mit Wasser und den erforderlichen Chemikalien vermischt. Nach dem Mischvorgang entsteht ein halbflüssiger Brei.
Schritt 3: Produktformung
In diesem Schritt wird der gemischte Keramikschlicker in die gewünschte Form der Endkomponenten gebracht. Dabei kommen verschiedene Keramikformungsverfahren und -werkzeuge zum Einsatz, wie beispielsweise Schlickerguss, Spritzguss, Extrusion und Trockenpressen.
Schritt 4: Trocknen
Hier werden keramische Rohprodukte durch kontrollierte Luft, Mikrowellen und eine Wärmekammer getrocknet. Die getrockneten Produkte werden von unerwünschter Feuchtigkeit befreit und für den Brand vorbereitet.
Schritt 5: Sintern oder Brennen
Durch Sintern werden die getrockneten Keramikprodukte verfestigt und behalten die gewünschte Form. Das geformte Produkt wird bei etwa 1000 Grad Celsius gehärtet.°C) oder 1832 Grad Fahrenheit (°F ).
Beim Sinterverfahren schmelzen die Keramikmassen, die Struktur bleibt jedoch unverändert. Der Sinterprozess erfolgt in zwei aufeinanderfolgenden Schritten: Schrühbrand und Glanzbrand.
Schrühbrand:
Durch den Biskuitbrand wird ungebrannter Ton in haltbare, harte und poröse Keramik verwandelt. Der Ton wird in einen Ofen gegeben und langsam auf 1742 °C erhitzt.°F. Dieser Heizprozess entfernt das vorhandene Wasser, die organischen Stoffe und die Kohlenstoffverbindungen aus dem Ton.
Die gesinterten oder im Schrühbrand gebrannten Teile sind hart und weniger zerbrechlich, aber porös genug, um Glasuren aufzutragen. Anschließend werden sie langsam auf Normaltemperatur abgekühlt, um Brüche durch abrupte Temperaturwechsel zu vermeiden. Das im Schrühbrand gebrannte Produkt wird auch als Biskuitware bezeichnet.
Glanzbrand:
Der Glasurbrand erfolgt nach dem Auftragen der glasierten Materialien auf das Biskuitporzellan. Dabei wird bei hohen Temperaturen gebrannt, um die Glasur zu schmelzen und zu binden. Der Glasurbrand verbessert die Eigenschaften, die Farbe und das Aussehen des Produkts.
Schritt 6: Fertigstellung
Die glasurgebrannten Hartkeramikartikel werden im Endbearbeitungsprozess veredelt, um die vorgegebene Form, Abmessung und Toleranz des Produkts zu erreichen.
Als Veredelungsprozess werden die Keramikprodukte bearbeitet, poliert und beschichtet.
Schritt 7: Qualitätsprüfung
Abschließend werden die Keramikprodukte vom Qualitätskontrollteam geprüft, um die fehlerhaften Teile zu identifizieren und auszusortieren.
Verschiedene Methoden der Keramikbearbeitung:
Die Bearbeitung ist der teuerste Schritt im Herstellungsprozess von Keramikprodukten. Sie kann 501 bis 901 TP3T der Gesamtkosten ausmachen.
Die Effizienz der Keramikbearbeitung wird anhand der Materialabtragsrate (MRR) berechnet. Sie gibt die Menge an keramischem Material an, die pro Minute von einer Produktoberfläche abgetragen wird. Es gibt jedoch verschiedene Verfahren zur Keramikbearbeitung. Wir stellen hier die drei wichtigsten vor.
Schleifbearbeitung oder Schleifen: Keramikschleifen ist der mechanische Prozess des Materialabtragens von Keramikteilen mithilfe rotierender Schleifscheiben. Ziel des Schleifens ist es, Grate zu entfernen und eine glatte Oberfläche zu erzeugen.
Zu den verschiedenen Schleifverfahren zählen Flachschleifen, Rundschleifen, Innenschleifen, spitzenloses Schleifen und Formschleifen (Einstechschleifen).
Fräsbearbeitung:
Der Fräsprozess ähnelt dem Bohren, bei dem ein rotierendes Fräswerkzeug verwendet wird, um das Material kontrolliert zu schneiden. Der moderne maschinelle Fräsprozess arbeitet mit einer CNC-Steuerung (Computer Numerical Control) zur automatischen Steuerung des Herstellungsprozesses.
MMaschine Zu Beginn des 19. Jahrhunderts begann das Fräsen das manuelle Fräsen oder Handspachteln zu ersetzen. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurde die Fräsmaschine manuell bedient. In den 1950er Jahren wurde sie dann mit der Einführung der Computertechnologie durch die CNC-Technologie ergänzt. Dies war der Beginn des modernen automatisierten maschinellen Fräsprozesses.
Das rotierende Schneidwerkzeug ist das Herzstück einer Fräsmaschine. Dieses Werkzeug saugt das Material aus dem Werkstück heraus und verleiht ihm eine vorgefertigte Form. Fräsmaschinen verwenden Mehrpunkt- und Einpunkt-Schneidwerkzeuge als Schneidwerkzeuge.
Das Fräsen erfolgt in mehreren Schritten, wie z. B. Laden des Werkstücks ➜ Werkzeugauswahl ➜ Maschineneinrichtung ➜ Fräsausführung ➜ Schruppen ➜ Vorschlichten ➜ Schlichten ➜ Entladen ➜ Inspektion ➜ Qualitätskontrolle ➜ und Nachbearbeitung.
Verschiedene Arten von maschinelle Fräsprozesse sind Für Fräsvorgänge wie Planfräsen und Schaftfräsen stehen Werkzeuge zur Verfügung. Mit dem Planfräsen wird die Oberfläche, mit dem Schaftfräsen das Innere der Teile bearbeitet.
Einige andere maschinelle Fräsverfahren enthalten:
- Fasenfräsen,
- Nutenfräsen,
- Umfangsfräsen,
- Gleichlauffräsen,
- Profilfräsen,
- Spiralfräsen,
- Tauchfräsen,
- Gewindefräsen
- Und CNC-Fräsen.
CNC-Bearbeitung von Keramik: Keramik CNC-Bearbeitung ist Ein computergesteuertes Verfahren zur Herstellung von Keramik. Es dient zum Schneiden und Formen von Keramikmaterialien zu präzisen Bauteilen. Die CNC-Maschine arbeitet nach CAD-Konstruktion (computergestütztes Design).
Aber das CAD-Design muss zuerst in CNC-maschinenlesbarer Code, d. h. CAM-Code. Das CAM(Computer-Aided Manufacturing) Software-Programm konvertiert in erster Linie die CAD-Design in CAM-Code. Anschließend wird der CAM-Code an die CNC-Maschine gesendet. Die CNC-Maschine verarbeitet den CAM-Code, um die gewünschte Form der Keramikprodukte zu erzeugen.
Die CNC-Bearbeitung von Keramik ist aufgrund ihrer Genauigkeit und Kontrolle der herkömmlichen Bearbeitung überlegen. Sie kann spröde und harte Materialien präziser schneiden als andere Keramikbearbeitungsverfahren.
FAQs
Was ist umweltfreundliche Bearbeitung?
Unter Grünbearbeitung versteht man den Prozess der Spanabnahme von hochentwickelten Keramikprodukten im Rohzustand bzw. ungebrannten Zustand. Dies geschieht mit herkömmlichen Keramikbearbeitungswerkzeugen aus Stahl, Edelstahl und Kohlenstoffstahl. Es handelt sich um eine kostengünstige Bearbeitungstechnik.
Die Grünkörperbearbeitung wird auf das Keramikteil angewendet, das den Schrühbrand durchlaufen hat. Der Schrühprozess wandelt den ungebrannten Ton in haltbare, poröse Keramik um. Die Schrühkeramikelemente sind nicht vollständig verdichtet.
Was ist die Bearbeitung von Keramik mit voller Dichte?
Die Vollverdichtungsbearbeitung ist der Schneidprozess für vollständig verdichtete, gebrannte Keramikprodukte. Sie ist anspruchsvoller als die Grünbearbeitung. Sie erfordert spezielle und langlebige Keramikbearbeitungswerkzeuge wie Diamantschneider.
Ist es möglich, Keramik zu bearbeiten?
Ja, es ist möglich, Keramik mithilfe verschiedener Bearbeitungsverfahren und Schneidwerkzeuge zu bearbeiten. Schneidwerkzeuge aus Wolframkarbid und Diamant sind effektive Schneidwerkzeuge für Keramik.
Sie können Keramikprodukte schneiden und entfernen, um ihnen präzise Formen, Abmessungen und Größen zu verleihen. Beim Einsatz von Keramikbearbeitungswerkzeugen sind jedoch ausreichende Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um Absplitterungen und Risse zu vermeiden.
Welche 5 Keramikarten gibt es?
Die fünf Grundkeramiken sind Strukturell, feuerfest, elektrisch, magnetisch und abrasiv. Jede Keramik hat unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen. Porzellan, Aluminiumoxid, Steinzeug, Ton, Steingut, Siliziumkarbid und Zirkonoxid sind einige beliebte Keramikmaterialien, die für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Was ist eine Frässchleifmaschine?
Die Mahlmühle ist eine Maschine, mit der feste Materialien durch Schneiden, Zerkleinern und Mahlen in kleinere Stücke zerlegt werden.
Welche 7 Verwendungsmöglichkeiten gibt es für Keramik?
Die sieben häufigsten Verwendungszwecke keramischer Materialien sind das Bauwesen, feuerfeste Auskleidungen, elektrische Isolatoren, Essgeschirr, Zahnimplantate und Hochtemperaturelektronik.
Was ist Schleifen und Fräsen?
Schleifen und Fräsen sind zwei gängige Bearbeitungsverfahren für Keramik. Für die Bearbeitung werden unterschiedliche Werkzeuge und Techniken verwendet.
Beim Fräsen wird mit einem rotierenden Fräser unnötiges Material aus einem Bauteil herausgeschnitten und entfernt, um bestimmte Formen, Schlitze und Löcher zu erzeugen. Fräsen wird mit verschiedenen Schneidwerkzeugen durchgeführt, von einfachen Bohrern bis hin zu komplexen CNC-Maschinen zur Herstellung von Formen und Motorteilen.
Beim Schleifen wird mit einer Schleifscheibe unerwünschtes Material von einer Teileoberfläche entfernt, um eine glatte Oberfläche und präzise Abmessungen zu erzeugen. Es ist beliebt in Feinmechanik, Werkzeugbau und Herstellung medizinischer Geräte.
Abschluss: Die Keramikbearbeitung ist eine kritische Technik bei der Herstellung von Keramikkomponenten. Sie erfordert anspruchsvolle Werkzeuge und qualifiziertes Personal. Sie ist der teuerste Schritt in allen Produktionsphasen.
Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen einen umfassenden Überblick über die Herstellung und Bearbeitung von Keramikprodukten vermittelt. Wir werden in Kürze mehr über Keramikfräsmaschinen und -verfahren berichten. Bleiben Sie dran.