氮化硅陶瓷加工方法

  很多做機(jī)加工的朋友，特別是精密模具加工的朋友，可能會碰到客戶詢價氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件，這個時候沒有非金屬陶瓷材料加工經(jīng)驗的朋友可能就會碰到?jīng)]有合適的設(shè)備，不熟悉陶瓷材料加工方法等等一系列的問題，今天鈞杰陶瓷廠的小編就為大家分享下，氮化硅陶瓷加工設(shè)備及加工方法，希望對有陶瓷加工需求的朋友有幫助。
1、鏡面磨削技術(shù)：
采用技術(shù)可以解決金屬結(jié)合劑超硬磨料微粉砂輪進(jìn)行磨削時，砂輪表面極易堵塞的問題，進(jìn)而保證砂輪在磨削過程中始終保持銳利狀態(tài)。此技術(shù)可對氮化硅陶瓷進(jìn)行高效鏡面磨削，其表面粗糙度ra值達(dá)10nm以下的水半。因此，鏡面磨削技術(shù)可部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的研磨拋光工藝，并且技術(shù)簡便，易于實現(xiàn)，在大型和超大型氮化硅陶瓷件制造中以及電子工業(yè)的陶瓷基板納米級表面中發(fā)揮作用。

2、延性域磨削方法：
由于氮化硅陶瓷材料脆性較大，精密加工時極易產(chǎn)生磨削裂紋，這一點是航空，航天零件禁忌的，如應(yīng)用于航宅發(fā)動機(jī)、航天火箭等尖端產(chǎn)品中的氮化硅陶瓷。近年來世界各國都競相開發(fā)氮化硅陶瓷材料表面無損傷的高效加工新方法。實現(xiàn)氮化硅陶瓷無損傷加工最有效的技術(shù)是延性域磨削。

3、超高速磨削技術(shù)：
超高速磨削技術(shù)一般是指砂輪速度≥150m/s的高速磨削。根據(jù)單顆磨粒切刃的未變形切削最大厚度計算公式，在保持其他參數(shù)不變的條件下，當(dāng)砂輪線速度提高時，單位時間內(nèi)參與切削的磨粒數(shù)增加，每個磨粒切下的磨削厚度變小，那么每個蘑粒承受的磨削力變小，總磨削力也大幅度降低。同時，單顆磨粒磨削厚度變小可使得砂輪的耐用度提高及磨削表面的粗糙度降低。另外，如果通過調(diào)整參數(shù)使砂輪磨粒切削厚度保持一定，則在提高的同時，單位時間磨除量可以增加，生產(chǎn)率得以提高。

4、超聲波振動磨削技術(shù)：
國內(nèi)外的大量研究和實驗表明，在陶瓷加工中引入超聲波振動，不但能夠大幅度提高磨削效率，而且能有效地改善陶瓷磨削表面質(zhì)量。其基本原理是利用陶瓷材料脆、受力時裂紋會擴(kuò)展這一特點對旋轉(zhuǎn)的砂輪施以軸向或橫向的超聲波振動，讓磨粒沖擊工件，從而產(chǎn)生脆性破壞，達(dá)到磨削陶瓷材料的目的。超聲波磨削時，由于砂輪和工件表面問有微小的間隙，磨削液容易進(jìn)入，切屑容易排出，可有效防止砂輪堵塞；振動也使砂輪的自銳性增強(qiáng)從而保持良好的切削能力。

5、精密砂帶磨削技術(shù)：
砂帶磨削是一種新的高效磨削技術(shù)，具有磨削、研磨及拋光的多重作用，能進(jìn)行外圓、內(nèi)圓、平面、型面的磨削，可以獲得高的加工精度和表面質(zhì)量，應(yīng)用前景和應(yīng)用范圍非常廣泛。又因為它屬于彈性磨削，所以工件變形小，磨削表面溫度低，已加工表面的冷硬層和殘余應(yīng)力僅為砂輪磨削的1/10左右。近年來出現(xiàn)了一種超精密砂帶磨削技術(shù)，即磨削加工、研磨加工、振動加工三合一的復(fù)合加工，主要用于精密元件的加工。

6、“一次行程”鏡面磨削技術(shù)：
“一次行程”（onepass）鏡面磨削技術(shù)是由日本的市田良夫教授提出的一種使用超硬磨料砂輪磨削氮化硅陶瓷的高效率、高質(zhì)量鏡面加工方法。其加工工藝是從粗磨直接過渡到鏡面磨削。“一次行程”鏡面磨削技術(shù)的磨削原理是，在一次磨削行程中，選擇合適的磨削深度，使被切削掉的材料能完全去除粗磨工序引起的加工變質(zhì)層，并保證磨削表面少裂紋或無裂紋，從而直接生成鏡面。

7、超精密砂輪磨削技術(shù)：
超精密砂輪磨削技術(shù)是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度ra<-0.025μm的磨削加工技術(shù)。目前使用超硬磨料微粉砂輪對工程陶瓷等硬脆材料進(jìn)行磨削是較為先進(jìn)的磨削技術(shù)，其基本原理是采用固結(jié)微粉磨料獲得材料的微量去除以達(dá)到低ra值。由于磨粒去除的切屑極薄，磨粒表面會受到很高的壓力和很高的溫度，所以必須使用人造金剛石、立方氮化硼等超硬磨料砂輪。

8、超精密研磨與拋光技術(shù)：
研磨與拋光技術(shù)是一種以原子、分子為加工單位的研磨加工方法（加工精度高于0.1μm，表面粗糙度ra<0.02μm），其基本原理是采用游離磨料對加工表面進(jìn)行微細(xì)去除。

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