Ceramika jest jednym z najczęściej używanych materiałów we współczesnym świecie. Znajduje szerokie zastosowanie w ceramice, naczyniach gospodarstwa domowego, urządzeniach i częściach. Wyroby ceramiczne są wytwarzane różnymi metodami w kilku etapach. Większość wyrobów ceramicznych do zastosowań przemysłowych, elektrycznych i medycznych powstaje w procesie obróbki mechanicznej.
Obróbka ceramiki to technika wytwarzania różnych elementów ceramicznych poprzez usuwanie materiału z niedokończonych wyrobów ceramicznych. Jest to złożony proces produkcyjny, wymagający specjalistycznych procesów i narzędzi. Obróbka skrawaniem zapewnia ścisłe tolerancje, precyzyjnie wykończoną powierzchnię, złożony kształt i precyzyjne wymiary elementów.
Przyjrzyjmy się bliżej szczegółom produkcji wyrobów ceramicznych i ich obróbce.
Czym jest obróbka skrawaniem?
Obróbka skrawaniem to proces wytwarzania precyzyjnie ukształtowanych części i komponentów poprzez cięcie i usuwanie materiałów z surowca. Jest to metoda obróbki ubytkowej z wykorzystaniem obrabiarek. Obróbka skrawaniem jest najczęściej stosowana w produkcji urządzeń metalowych.
Można go jednak stosować również do wyrobu ceramiki, tworzyw sztucznych, drewna i produktów kompozytowych.
Czym jest obróbka ceramiki?
Obróbka ceramiki to proces wytwarzania elementów ceramicznych z wykorzystaniem narzędzi i technik obróbczych. Polega on na cięciu surowego elementu ceramicznego w celu nadania mu określonego kształtu i wymiarów.
Istnieją różne metody obróbki ceramiki, takie jak szlifowanie, wiercenie, frezowanie, toczenie, obróbka laserowa, szlifowanie powierzchni, Obróbka CNC, Cobróbka skrawaniem, narzędzia diamentowe itp.
GskórkaWiercenie, wiercenie i frezowanie to najpopularniejsze techniki obróbki ceramiki. Ceramika to twardy i kruchy materiał, który wymaga szczególnej ostrożności, aby uniknąć pęknięć lub pęknięć podczas obróbki.
Jak powstają wyroby ceramiczne?
Produkcja elementów ceramicznych przebiega w kilku etapach. Oto krok po kroku proces wytwarzania wyrobów ceramicznych.
Krok 1: Wybór surowców
Produkcja wyrobów ceramicznych rozpoczyna się od wyboru surowców. Materiały są dobierane na podstawie pożądanych właściwości produktu końcowego.
Krok 2: Mieszanie materiałów
Na tym etapie przygotowuje się i miesza wybrane materiały ceramiczne. Surowce są mielone na drobny proszek, a następnie mieszane z wodą i niezbędnymi chemikaliami. Po zakończeniu procesu mieszania mieszanina staje się półpłynną zawiesiną.
Krok 3: Formowanie produktu
Na tym etapie mieszana masa ceramiczna jest formowana w pożądany kształt gotowych komponentów. Stosowane są różne techniki i narzędzia do formowania ceramiki, takie jak odlewanie z gęstwy, formowanie wtryskowe, wytłaczanie i prasowanie na sucho.
Krok 4: Suszenie
Surowe wyroby ceramiczne są tu suszone za pomocą kontrolowanego powietrza, mikrofal i komory grzewczej. Wysuszone produkty pozbawiają się niepożądanej wilgoci i przygotowują się do wypalenia.
Krok 5: Spiekanie lub wypalanie
Spiekanie utwardza wysuszone wyroby ceramiczne, zachowując pożądany kształt. Uformowany produkt jest utwardzany w temperaturze około 1000 stopni Celsjusza.°C) lub 1832 stopni Fahrenheita(°F ).
Materiały ceramiczne topią się w procesie spiekania, ale ich struktura nie ulega zmianie. Proces spiekania składa się z dwóch następujących po sobie etapów: wypału biskwitowego i szkliwienia.
Wypał biskwitowy:
Wypalanie biskwitowe przekształca niewypaloną glinę w trwałą, twardą i porowatą ceramikę. Glinę umieszcza się w piecu i powoli podgrzewa do temperatury 1742°C.°F. Ten proces ogrzewania usuwa istniejącą wodę, materię organiczną i związki węgla z gliny.
Elementy spiekane lub wypalane biskwitowo są twarde i mniej kruche, ale wystarczająco porowate, aby można było na nie nakładać szkliwa. Następnie są powoli schładzane do normalnej temperatury, aby uniknąć pęknięć spowodowanych gwałtownymi zmianami temperatury. Produkt wypalany biskwitowo jest również znany jako wyroby biskwitowe.
Wypał szkliwa:
Wypalanie szkliwa odbywa się po nałożeniu szkliwa na biskwit. Wypalanie odbywa się w wysokiej temperaturze, aby roztopić i połączyć szkliwo. Wypalanie szkliwa poprawia właściwości, kolor i wygląd produktu.
Krok 6: Wykończenie
Wypalane w szkliwie twarde wyroby ceramiczne są udoskonalane w procesie wykańczania, aby uzyskać określony kształt, wymiary i tolerancję produktu.
Obróbka, polerowanie i powlekanie wyrobów ceramicznych stanowią proces rafinacji.
Krok 7: Kontrola jakości
Na koniec produkty ceramiczne są sprawdzane przez zespół kontroli jakości w celu zidentyfikowania i oddzielenia wadliwych elementów.
Różne metody obróbki ceramiki:
Obróbka mechaniczna jest najdroższym etapem w procesie produkcji wyrobów ceramicznych. Może ona stanowić od 50% do 90% całkowitego kosztu.
Wydajność obróbki ceramiki oblicza się na podstawie wskaźnika MRR (szybkości usuwania materiału). Jest to ilość materiału ceramicznego usuwanego z powierzchni produktu na minutę. Istnieją jednak różne metody obróbki ceramiki. Omówimy tutaj trzy najważniejsze.
Obróbka szlifierska lub szlifowanie: Obróbka lub szlifowanie ceramiki to mechaniczny proces usuwania materiału z elementów ceramicznych za pomocą obracających się tarcz ściernych. Celem szlifowania jest usunięcie zadziorów i uzyskanie gładkiego wykończenia.
Do różnych metod szlifowania zalicza się szlifowanie powierzchniowe, szlifowanie walcowe, szlifowanie wewnętrzne, szlifowanie bezkłowe i szlifowanie kształtowe (wgłębne).
Obróbka frezarska:
Proces frezowania jest podobny do wiercenia, gdzie obrotowy frez służy do kontrolowanego skrawania materiału. Współczesny proces frezowania maszynowego opiera się na sterowaniu numerycznym CNC (Computer Numerical Control) w celu automatycznej kontroli procesu produkcyjnego.
Mmaszyna Frezowanie zaczęło zastępować frezowanie ręczne lub ręczne wypełnianie na początku XIX wieku. Frezarka była obsługiwana ręcznie do połowy XX wieku. Następnie, w latach 50. XX wieku, wraz z pojawieniem się technologii komputerowej, połączono ją z technologią CNC. To był początek nowoczesnego, zautomatyzowanego procesu frezowania maszynowego.
Obrotowy instrument skrawający stanowi główną część frezarki. Narzędzie to wycina materiał z obrabianego elementu, nadając mu wstępnie zaprojektowany kształt. Frezarki wykorzystują wieloostrzowe i jednoostrzowe narzędzia skrawające jako narzędzia skrawające.
Frezowanie odbywa się w kilku etapach, takich jak: załadunek przedmiotu obrabianego ➜ wybór narzędzia ➜ konfiguracja maszyny ➜ wykonanie frezowania ➜ obróbka zgrubna ➜ półwykańczająca ➜ wykańczająca ➜ rozładunek ➜ kontrola ➜ kontrola jakości ➜ i obróbka końcowa.
Różne rodzaje procesy frezowania maszynowego są Dostępne do wykonywania operacji frezowania, takich jak frezowanie czołowe i frezowanie czołowe. Frezowanie czołowe służy do skrawania powierzchni, a frezowanie czołowe do skrawania wnętrza elementów.
Niektóre inne procesy frezowania maszynowego włączać:
- Frezowanie fazowe,
- Frezowanie rowków,
- Frezowanie obwodowe,
- Frezowanie współbieżne,
- Frezowanie profilowe,
- Frezowanie śrubowe,
- Frezowanie wgłębne,
- Frezowanie gwintów
- I frezowanie CNC.
Obróbka CNC ceramiki: Obróbka CNC ceramiki to Metoda produkcji ceramiki sterowana komputerowo. Służy do cięcia i kształtowania materiałów ceramicznych w precyzyjne elementy. Maszyna CNC działa w oparciu o projektowanie wspomagane komputerowo (CAD).
Ale najpierw projekt CAD musi zostać przekonwertowany do Kod czytelny dla maszyny CNC, czyli kod CAM. CAM(komputerowe wspomaganie produkcji) program komputerowy, który przede wszystkim konwertuje Projektowanie CAD w Kod CAM. Następnie kod CAM jest wysyłany do maszyny CNC. Maszyna CNC przetwarza kod CAM, aby nadać pożądany kształt wyrobom ceramicznym.
Obróbka ceramiki CNC jest lepsza od obróbki tradycyjnej ze względu na swoją dokładność i kontrolę. Umożliwia cięcie kruchych i twardych materiałów z większą dokładnością niż inne metody obróbki ceramiki.
Często zadawane pytania
Czym jest obróbka ekologiczna?
Obróbka ekologiczna to proces usuwania wiórów z zaawansowanych produktów ceramicznych w stanie surowym lub niewypalonym. Odbywa się to za pomocą konwencjonalnych ceramicznych narzędzi obróbczych ze stali, stali nierdzewnej i stali węglowej. Jest to ekonomiczna technika obróbki.
Obróbka na zielono jest stosowana do elementu ceramicznego, który przeszedł proces wypalania biskwitowego. Proces biskwitowy przekształca niewypaloną glinę w trwałą, porowatą ceramikę. Elementy ceramiczne biskwitowe nie są w pełni zagęszczone.
Czym jest obróbka ceramiki pełnogęstościowej?
Obróbka pełnej gęstości to proces cięcia w pełni zagęszczonych, wypalanych wyrobów ceramicznych. Jest to technika bardziej wymagająca niż obróbka na zielono. Wymaga specjalistycznych i trwałych narzędzi do obróbki ceramiki, takich jak frezy diamentowe.
Czy możliwa jest obróbka ceramiki?
Tak, obróbka ceramiki jest możliwa za pomocą różnych procesów obróbki i narzędzi skrawających. Narzędzia skrawające z węglika wolframu i diamentu to skuteczne narzędzia do cięcia ceramiki.
Potrafią ciąć i usuwać dowolne wyroby ceramiczne, nadając im precyzyjne kształty, wymiary i rozmiary. Należy jednak zachować odpowiednie środki ostrożności podczas używania narzędzi do obróbki ceramiki, aby uniknąć odprysków i pęknięć.
Jakie są 5 rodzajów ceramiki?
Pięć podstawowych rodzajów ceramiki to: Materiały konstrukcyjne, ogniotrwałe, elektryczne, magnetyczne i ścierne. Każda ceramika ma odrębne właściwości i funkcje. Porcelana, tlenek glinu, kamionka, glinka garncarska, fajans, węglik krzemu i tlenek cyrkonu to niektóre popularne materiały ceramiczne wykorzystywane do różnych celów.
Czym jest młynek?
Młynek to maszyna służąca do rozdrabniania materiałów stałych na mniejsze kawałki poprzez cięcie, kruszenie i mielenie.
Jakie są 7 zastosowań ceramiki?
Siedem najczęstszych zastosowań materiałów ceramicznych to budownictwo, wykładziny ogniotrwałe, izolatory elektryczne, naczynia stołowe, implanty dentystyczne i elektronika wysokotemperaturowa.
Czym jest mielenie i rozdrabnianie?
Szlifowanie i frezowanie to dwie popularne metody obróbki ceramiki. Do wykonania zadań obróbkowych wykorzystuje się oddzielne narzędzia i techniki.
Frezowanie polega na użyciu obrotowego frezu do wycinania i usuwania zbędnego materiału z elementu, co pozwala na tworzenie określonych kształtów, rowków i otworów. Obróbka jest wykonywana za pomocą różnych narzędzi skrawających, od prostych wierteł po złożone maszyny CNC, służące do produkcji form i części silników.
Obróbka szlifierska polega na użyciu ściernicy do usuwania niepożądanego materiału z powierzchni elementu, co pozwala uzyskać gładką powierzchnię i precyzyjne wymiary. Jest to popularnew inżynierii precyzyjnej, wytwarzaniu narzędzi i produkcji urządzeń medycznych.
Wniosek: Obróbka ceramiki to kluczowa technika w produkcji elementów ceramicznych. Wymaga zaawansowanych narzędzi i wykwalifikowanego personelu. Jest to najdroższy etap w całym procesie produkcji.
Mamy nadzieję, że artykuł ten w pełni przybliży koncepcję wytwarzania i obróbki wyrobów ceramicznych. Wkrótce powrócimy z dodatkowymi informacjami na temat frezarek ceramicznych i metod ich obróbki. Bądź na bieżąco.