Керамика — один из наиболее используемых материалов в современном мире. Она широко применяется в гончарном деле, домашней утвари, бытовой технике и деталях. Керамические изделия изготавливаются различными методами в несколько этапов. Большинство промышленных, электрических и медицинских керамических изделий изготавливаются путем машинной обработки.
Обработка керамики — это технология изготовления различных керамических компонентов путем удаления материала с необработанных керамических изделий. Это сложная производственная процедура, требующая специализированных процессов и инструментов. Обработка обеспечивает жесткий допуск, тонко обработанную поверхность, сложную форму и точные размеры компонентов.
Давайте углубимся в детали производства керамических изделий и обработки керамики.
Что такое механическая обработка?
Механическая обработка — это процесс изготовления деталей и компонентов точной формы путем резки и удаления материалов из необработанного продукта. Это метод вычитания с использованием станков. Механическая обработка чаще всего применяется в производстве металлических приборов.
Однако его также можно использовать при изготовлении керамики, пластмасс, дерева и композитных изделий.
Что такое обработка керамики?
Обработка керамики — это процесс изготовления керамических компонентов с использованием инструментов и методов обработки. Он разрезает необработанный керамический элемент, чтобы придать ему заданную форму и размеры.
Существуют различные методы обработки керамики, такие как шлифование, сверление, фрезерование, точение, лазерная обработка, шлифовка поверхности, Обработка на станках с ЧПУ, cхимическая обработка, алмазная обработка и т. д.
Гшлифовка, сверление и фрезерование являются наиболее популярными методами обработки керамики. Керамика — твердый и хрупкий материал, она требует особой осторожности, чтобы избежать сколов и трещин во время обработки.
Как изготавливаются керамические изделия?
Керамические компоненты изготавливаются в несколько этапов. Ниже представлен пошаговый процесс изготовления керамических изделий.
Шаг 1: Выбор сырья
Производство керамических изделий начинается с выбора сырья. Материалы выбираются на основе желаемых свойств конечного продукта.
Шаг 2: Смешивание материалов
На этом этапе готовятся и смешиваются выбранные керамические материалы. Здесь сырье измельчается в мелкий порошок, а затем смешивается с водой и необходимыми химикатами. После операции смешивания смесь становится полужидкой суспензией.
Шаг 3: Формование продукта
На этом этапе смешанная керамическая суспензия формируется в желаемую форму конечных компонентов. Здесь используются различные методы и инструменты формования керамики, такие как шликерное литье, литье под давлением, экструзия и сухое прессование.
Шаг 4: Сушка
Здесь сырые керамические изделия сушатся с помощью контролируемого воздуха, микроволн и тепловой камеры. Высушенные изделия освобождаются от нежелательной влаги и готовятся к обжигу.
Шаг 5: Спекание или обжиг
Спекание затвердевает высушенные керамические изделия, сохраняя желаемую форму. Сформированное изделие затвердевает при температуре около 1000 градусов по Цельсию (°С) или 1832 градуса по Фаренгейту(°F).
Керамические материалы плавятся в методе спекания, но структура не меняется. Процесс спекания осуществляется в два последовательных этапа: обжиг бисквита и обжиг глазури.
Обжиг бисквита:
Обжиг бисквита превращает необожженную глину в прочную, твердую и пористую керамику. Глина помещается в печь и медленно нагревается до 1742°F. Этот процесс нагревания удаляет из глины имеющуюся воду, органические вещества и углеродные соединения.
Спеченные или обожженные в бисквитном масле компоненты твердые и менее хрупкие, но достаточно пористые для нанесения глазури. Затем их медленно охлаждают до нормальной температуры, чтобы избежать поломок из-за резких перепадов температуры. Изделия, обожженные в бисквитном масле, также известны как изделия из бисквитного стекла.
Обжиг глазури:
Обжиг глазури производится после нанесения глазурованных материалов на бисквитное изделие. Здесь обжиг происходит при высоких температурах для расплавления и связывания глазури. Обжиг глазури улучшает свойства, цвет и внешний вид изделия.
Шаг 6: Завершение
Изделия из твердой керамики, покрытые глазурью и обожженные, подвергаются финишной обработке для придания им заданной формы, размеров и допусков.
В процессе облагораживания керамические изделия подвергаются механической обработке, полировке и нанесению покрытия.
Шаг 7: Проверка качества
Наконец, керамические изделия проверяются группой контроля качества для выявления и отделения дефектных деталей.
Различные методы обработки керамики:
Обработка является самым дорогим этапом в процессе производства керамических изделий. Она может потребовать от 50% до 90% от общей стоимости.
Эффективность обработки керамики рассчитывается по ее MRR (скорость удаления материала). Это количество керамических материалов, удаляемых за минуту с поверхности изделия. Однако существуют различные методы обработки керамики. Здесь мы рассмотрим три наиболее важных.
Обработка шлифованием или шлифование: Обработка керамики шлифованием или шлифованием — это механический процесс удаления материала с керамических деталей с помощью вращающихся абразивных кругов. Цель шлифования — удаление заусенцев и создание гладкой поверхности.
Различные методы шлифования включают плоское шлифование, круглое шлифование, внутреннее шлифование, бесцентровое шлифование и фасонное (врезное) шлифование.
Фрезерная обработка:
Процесс фрезерования на станке похож на сверление, где вращающийся фрезерный инструмент используется для контролируемой резки материала. Современный процесс фрезерования на станке работает с ЧПУ (числовым программным управлением) для автоматического управления производственным процессом.
Мачине Фрезерование начало заменять ручное фрезерование или ручную засыпку в начале 19 века. Фрезерный станок управлялся вручную до середины 20 века. Затем, в 1950-х годах, его соединили с технологией ЧПУ, когда появились компьютерные технологии. Это было начало современного автоматизированного процесса фрезерования на станках.
Вращающийся режущий инструмент является основной частью фрезерного станка. Этот инструмент вытягивает материал из детали, придавая ей заранее заданную форму. Фрезерные станки используют в качестве режущих инструментов многоточечные и одноточечные режущие инструменты.
Фрезерование выполняется в несколько этапов, таких как загрузка заготовки ➜ выбор инструмента ➜ настройка станка ➜ выполнение фрезерования ➜черновая обработка ➜получистовая обработка ➜чистовая обработка ➜выгрузка ➜контроль ➜контроль качества ➜ и последующая обработка.
Различные типы Процессы машинного фрезерования доступны для выполнения фрезерных операций, таких как торцевое фрезерование и торцевое фрезерование. Торцевое фрезерование используется для резки поверхности, а торцевое фрезерование используется для резки внутренней части деталей.
Некоторые другие процессы фрезерования на станках включать:
- Фрезерование фаски,
- Фрезерование пазов,
- Периферийное фрезерование,
- Попутное фрезерование,
- Профильное фрезерование,
- Спиральное фрезерование,
- Врезное фрезерование,
- Фрезерование резьбы
- И фрезерование с ЧПУ.
Обработка керамики на станках с ЧПУ: Обработка керамики с ЧПУ метод производства керамики с компьютерным управлением. Он используется для резки и формовки керамических материалов в точные компоненты. Станок с ЧПУ работает в соответствии с проектированием CAD (компьютерной системой автоматизированного проектирования).
Но сначала необходимо преобразовать проект САПР в Код, считываемый станком с ЧПУ, т.е. CAM-код. CAM-модуль(автоматизированное производство) программное обеспечение в первую очередь преобразует САПР-проектирование в Код CAM. Затем код CAM отправляется на станок с ЧПУ. ЧПУ работает с кодом CAM, чтобы создать желаемую форму керамических изделий.
Обработка керамики с ЧПУ лучше традиционной обработки благодаря своей точности и контролю. Она может резать хрупкие и твердые материалы точнее, чем другая обработка керамики.
Часто задаваемые вопросы
Что такое «зеленая» обработка?
Экологичная обработка — это процесс удаления стружки с изделий из современной керамики в сыром или необожженном состоянии. Это делается с помощью обычных керамических инструментов для обработки, изготовленных из стали, нержавеющей стали и углеродистой стали. Это экономически эффективная технология обработки.
Обработка зеленого тела применяется к керамической детали, прошедшей бисквитный обжиг. Бисквитный процесс преобразует необожженную глину в прочную пористую керамику. Бисквитные керамические элементы не полностью уплотнены.
Что такое обработка керамики полной плотности?
Обработка полной плотности — это процесс резки полностью уплотненных обожженных керамических изделий. Это более сложная технология, чем зеленая обработка. Она требует специализированных и прочных инструментов для обработки керамики, таких как алмазные фрезы.
Можно ли обрабатывать керамику?
Да, возможно обрабатывать керамику, используя различные процессы обработки и режущие инструменты. Твердосплавные и алмазные режущие инструменты являются эффективными инструментами для резки керамики.
Они могут резать и удалять любые керамические изделия, чтобы придать им точные формы, размеры и размеры. Тем не менее, при использовании инструментов для обработки керамики необходимо соблюдать достаточные меры предосторожности, чтобы избежать сколов и трещин.
Какие 5 видов керамики существуют?
Пять основных видов керамики: структурные, огнеупорные, электрические, магнитные и абразивные. Каждая керамика имеет отдельные характеристики и функции. Фарфор, глинозем, керамогранит, комовая глина, фаянс, карбид кремния и цирконий — вот некоторые популярные керамические материалы, используемые для различных целей.
Что такое фрезерно-шлифовальный станок?
Дробильно-измельчительный станок — это машина, используемая для измельчения твердых материалов на более мелкие куски путем резки, дробления и измельчения.
Каковы 7 применений керамики?
Семь наиболее распространенных областей применения керамических материалов — строительство, огнеупорная футеровка, электроизоляторы, столовая посуда, зубные имплантаты и высокотемпературная электроника.
Что такое шлифование и фрезерование?
Шлифовка и фрезерование — два популярных метода обработки керамики. Они используют отдельные инструменты и методы для выполнения задач обработки.
Фрезерная обработка использует вращающийся резец для резки и удаления ненужного материала с детали для создания определенных форм, пазов и отверстий. Она выполняется различными режущими инструментами от простых сверл до сложных станков с ЧПУ для изготовления форм и деталей двигателей.
Шлифовальная обработка использует шлифовальный круг для удаления ненужного материала с поверхности детали, чтобы получить гладкую поверхность и точные размеры. Она популярна вn точное машиностроение, инструментальное производство и производство медицинских приборов.
Заключение: Обработка керамики является критически важной технологией в производстве керамических компонентов. Она требует сложных инструментов и квалифицированного персонала. Это самый дорогой этап в общих производственных стадиях.
Мы надеемся, что статья дает полное представление о производстве и обработке керамических изделий. Скоро мы вернемся с более подробной информацией о фрезерном станке и методах обработки керамики. Оставайтесь на связи.