La cerámica es uno de los materiales más utilizados en el mundo moderno. Tiene amplias aplicaciones en alfarería, utensilios domésticos, electrodomésticos y piezas. Los artículos cerámicos se fabrican mediante diferentes métodos en varios pasos. La mayoría de los productos cerámicos industriales, eléctricos y médicos se fabrican mediante mecanizado.
El mecanizado cerámico es una técnica de fabricación de diferentes componentes cerámicos mediante la eliminación de material de productos cerámicos sin terminar. Es un procedimiento de producción complejo que requiere procesos y herramientas especializados. El mecanizado garantiza una tolerancia estricta, una superficie finamente acabada, una forma compleja y dimensiones precisas de los componentes.
Profundicemos en los detalles profundos de la fabricación de productos cerámicos y el mecanizado de cerámica.
¿Qué es el mecanizado?
El mecanizado es el proceso de fabricación de piezas y componentes con formas precisas mediante el corte y la eliminación de materiales de una materia prima. Es un método de fabricación por sustracción que utiliza máquinas herramienta. El mecanizado se utiliza con mayor frecuencia en la fabricación de electrodomésticos metálicos.
Pero también se puede utilizar en la fabricación de cerámica, plásticos, madera y productos compuestos.
¿Qué es el mecanizado cerámico?
El mecanizado cerámico es el proceso de fabricación de componentes cerámicos mediante herramientas y técnicas de mecanizado. Consiste en cortar un elemento cerámico en bruto para darle la forma y las dimensiones deseadas.
Existen diferentes métodos de mecanizado cerámico como el rectificado, taladrado, fresado, torneado, mecanizado láser, rectificado de superficies, Mecanizado CNC, cmecanizado químico, herramientas de diamante, etc.
GRAMOdescascarilladoEl taladrado y el fresado son las técnicas de mecanizado cerámico más populares. La cerámica es un material duro y frágil, por lo que requiere un cuidado especial para evitar roturas o grietas durante el mecanizado.
¿Cómo se fabrican los productos cerámicos?
Los componentes cerámicos se fabrican en varios pasos. A continuación, se muestra el proceso paso a paso para su fabricación.
Paso 1: Selección de materias primas
La fabricación de productos cerámicos comienza con la selección de las materias primas. Estas se seleccionan en función de las propiedades deseadas para el producto final.
Paso 2: Mezcla de materiales
En esta etapa se preparan y mezclan los materiales cerámicos seleccionados. Aquí, las materias primas se muelen hasta obtener un polvo fino y luego se mezclan con agua y los productos químicos necesarios. Tras la mezcla, esta se convierte en una suspensión semilíquida.
Paso 3: Formación del producto
En esta etapa, la mezcla cerámica se moldea con la forma deseada de los componentes finales. Se utilizan diversas técnicas y herramientas de conformado cerámico, como la colada por barbotina, el moldeo por inyección, la extrusión y el prensado en seco.
Paso 4: Secado
Aquí, los productos cerámicos crudos se secan mediante aire controlado, microondas y una cámara de calor. Los productos secos quedan libres de humedad y listos para la cocción.
Paso 5: Sinterización o cocción
La sinterización solidifica los productos cerámicos secos, manteniendo la forma deseada. El producto moldeado se endurece a unos 1000 grados centígrados.°C) o 1832 grados Fahrenheit(°F ).
Los materiales cerámicos se funden durante la sinterización, pero su estructura no se altera. El proceso de sinterización se realiza en dos pasos consecutivos: cocción de bizcocho y cocción de esmaltado.
Cocción de bizcocho:
La cocción en bizcocho transforma la arcilla cruda en cerámica duradera, dura y porosa. La arcilla se coloca en un horno y se calienta lentamente a 1742 °C.°F. Este proceso de calentamiento Elimina el agua, la materia orgánica y los compuestos de carbono existentes de la arcilla.
Los componentes sinterizados o cocidos en bizcocho son duros y menos frágiles, pero lo suficientemente porosos como para aplicar esmaltes. Posteriormente, se enfrían lentamente hasta alcanzar la temperatura normal para evitar roturas por cambios bruscos de temperatura. El producto cocido en bizcocho también se conoce como bizcocho.
Cocción del esmalte:
La cocción del esmaltado se realiza tras aplicar los materiales esmaltados al bizcocho. En esta cocción, se funde y fija el esmaltado a altas temperaturas. Esta cocción mejora las propiedades, el color y la apariencia del producto.
Paso 6: Acabado
Los artículos de cerámica dura esmaltados y cocidos se refinan en el proceso de acabado para cumplir con la forma, dimensión y tolerancia especificadas del producto.
El mecanizado, pulido y recubrimiento se realizan en los productos cerámicos como proceso de refinamiento.
Paso 7: Control de calidad
Finalmente, los productos cerámicos son revisados por el equipo de control de calidad para identificar y separar las piezas defectuosas.
Diferentes métodos de mecanizado cerámico:
El mecanizado es el paso más costoso en el proceso de fabricación de productos cerámicos. Puede requerir entre 501 y 901 TP3T del coste total.
La eficiencia del mecanizado cerámico se calcula mediante su tasa de remoción de material (MRR). Es la cantidad de material cerámico eliminado por minuto de la superficie de un producto. Sin embargo, existen diferentes métodos de mecanizado cerámico. A continuación, abordaremos los tres más importantes.
Mecanizado o rectificado: El rectificado cerámico es el proceso mecánico de eliminación de material de las piezas cerámicas mediante muelas abrasivas giratorias. El objetivo del rectificado es eliminar rebabas y lograr un acabado liso.
Los diferentes métodos de rectificado incluyen el rectificado superficial, el rectificado cilíndrico, el rectificado interno, el rectificado sin centro y el rectificado de forma (de inmersión).
Mecanizado de fresado:
El proceso de fresado es similar al taladrado, donde se utiliza una herramienta de fresado rotatoria para cortar el material de forma controlada. El proceso de fresado moderno funciona con un CNC (Control Numérico Computarizado) para el control automático del proceso de fabricación.
METROmáquina El fresado comenzó a sustituir al fresado manual o al llenado manual a principios del siglo XIX. La fresadora se operaba manualmente hasta mediados del siglo XX. Posteriormente, se combinó con la tecnología CNC en la década de 1950, con la llegada de la tecnología informática. Ese fue el inicio del proceso moderno de fresado automatizado.
El instrumento de corte giratorio es la parte principal de una fresadora. Esta herramienta extrae el material de la pieza para darle una forma prediseñada. Las fresadoras utilizan herramientas de corte multipunta y de una sola punta.
El fresado se realiza en varias etapas, como carga de la pieza de trabajo ➜ selección de herramientas ➜ configuración de la máquina ➜ ejecución del fresado ➜ desbaste ➜ semiacabado ➜ acabado ➜ descarga ➜ inspección ➜ control de calidad ➜ y posprocesamiento.
Diferentes tipos de Los procesos de fresado a máquina son Disponible para realizar operaciones de fresado, como el planeado y el fresado de extremos. El planeado se utiliza para cortar la superficie y el fresado de extremos, para cortar el interior de las piezas.
Algunos otros procesos de fresado de máquinas incluir:
- Fresado de chaflanes,
- Fresado de ranuras,
- Fresado periférico,
- Fresado de subida,
- Fresado de perfiles,
- Fresado helicoidal,
- Fresado por inmersión,
- Fresado de roscas
- Y fresado CNC.
Mecanizado CNC de cerámica: El mecanizado CNC de cerámica es Un método de fabricación de cerámica controlado por computadora. Se utiliza para cortar y moldear materiales cerámicos para obtener componentes precisos. La máquina CNC funciona según el diseño CAD (asistido por computadora).
Pero el diseño CAD primero debe convertirse en Código legible por máquina CNC, es decir, código CAM. La CAMEl programa de software (fabricación asistida por computadora) convierte principalmente el Diseño CAD en Código CAM. Posteriormente, el código CAM se envía a la máquina CNC. La CNC procesa el código CAM para crear la forma deseada de los productos cerámicos.
El mecanizado CNC de cerámica es superior al mecanizado tradicional gracias a su precisión y control. Permite cortar materiales frágiles y duros con mayor precisión que otros métodos de mecanizado cerámico.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el mecanizado verde?
El mecanizado en verde es el proceso de eliminación de virutas de productos cerámicos avanzados en condiciones crudas o sin cocer. Se realiza con herramientas de mecanizado cerámico convencionales de acero, acero inoxidable y acero al carbono. Es una técnica de mecanizado rentable.
El mecanizado de masa verde se aplica a la pieza cerámica que ha pasado por la cocción de bizcocho. Este proceso convierte la arcilla cruda en cerámica porosa y duradera. Los elementos cerámicos de bizcocho no están completamente densificados.
¿Qué es el mecanizado de cerámica de densidad completa?
El mecanizado de densidad completa es el proceso de corte de productos cerámicos cocidos y densificados. Es una técnica más compleja que el mecanizado en verde. Requiere herramientas de mecanizado de cerámica especializadas y duraderas, como cortadores de diamante.
¿Es posible mecanizar cerámica?
Sí, es posible mecanizar cerámica mediante diferentes procesos de mecanizado y herramientas de corte. Las herramientas de corte de carburo de tungsteno y diamante son instrumentos eficaces para el corte de cerámica.
Pueden cortar y remover cualquier producto cerámico para darle formas, dimensiones y tamaños precisos. Sin embargo, es fundamental tomar precauciones al utilizar herramientas de mecanizado cerámico para evitar astillas y grietas.
¿Cuáles son los 5 tipos de cerámica?
Las cinco cerámicas básicas son Estructural, refractario, eléctrico, magnético y abrasivo. Cada cerámica tiene características y funciones distintas. La porcelana, la alúmina, el gres, la arcilla en bolas, la loza, el carburo de silicio y la zirconia son algunos de los materiales cerámicos más populares que se utilizan para diferentes propósitos.
¿Qué es una fresadora?
La fresadora es una máquina que se utiliza para romper materiales sólidos en trozos más pequeños cortándolos, triturándolos y moliéndolos.
¿Cuáles son 7 usos de la cerámica?
Los siete usos más comunes de los materiales cerámicos son en construcción, revestimientos refractarios, aislantes eléctricos, vajillas, implantes dentales y electrónica de alta temperatura.
¿Qué es la molienda y el fresado?
El rectificado y el fresado son dos métodos populares de mecanizado cerámico. Utilizan herramientas y técnicas distintas para realizar las tareas de mecanizado.
El fresado utiliza una herramienta rotatoria para cortar y eliminar material innecesario de una pieza y crear formas, ranuras y agujeros específicos. Se realiza con diversas herramientas de corte, desde simples taladros hasta complejas máquinas CNC, para fabricar moldes y piezas de motor.
El rectificado utiliza una muela abrasiva para eliminar material no deseado de la superficie de una pieza y lograr una superficie lisa y una dimensión precisa. Es popular en...n ingeniería de precisión, fabricación de herramientas y fabricación de dispositivos médicos.
Conclusión: El mecanizado cerámico es una técnica crucial en la fabricación de componentes cerámicos. Requiere herramientas sofisticadas y personal cualificado. Es el paso más costoso de toda la producción.
Esperamos que este artículo ofrezca un concepto completo sobre la fabricación y el mecanizado de productos cerámicos. Pronto les compartiremos más información sobre las fresadoras cerámicas y sus métodos. Manténganse al tanto.